The invention discloses a temperature-adaptive optical fiber acoustic emission system and a monitoring method. The tunable narrow-band laser and photodetector are used as photoelectric conversion devices, the wavelength measurement module is used to track the central wavelength of the fiber Bragg grating in real time, and a kind of optical fiber acoustic emission (FAE) is established to monitor the damage process of the solid structure at variable temperature by combining the acoustic emission acquisition card and the preamplifier. System. The system has microsecond response speed and can accurately monitor the damage and failure process of solid structures in narrow space.
【技术实现步骤摘要】
一种温度自适应的光纤声发射系统及监测方法
本专利技术涉及材料性能测试
,具体涉及一种适用于狭小空间、温度自适应的光纤声发射系统及其监测方法。
技术介绍
采用声发射系统可以获得固体结构变温条件下的损伤、破坏或失效信息,现有的声发射系统采用压电材料作为传感器,探头体积大,不能安装在狭缝空间。光纤传感器因体积纤细、柔韧,能够安装在狭缝空间,已有相关文献建立了光纤声发射系统,但是绝大部分系统因传感原理受温度限制而不能应用于变温试验中。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷,本专利技术提供了一种温度自适应的光纤声发射系统及监测方法,该系统具有微秒级响应速度,可以准确监测狭小空间内的固体结构损伤破坏失效过程。为了达到上述技术效果,本专利技术提供了如下技术方案:一种温度自适应的光纤声发射系统,包括光纤声发射传感器、波长测量模块、光电装换装置、信号采集处理器和计算机;所述光纤发射传感器为光纤布拉格光栅,所述光电转换装置由可调谐窄带光源和光电探测器组成,所述光纤布拉格光纤与可调谐窄带激光器、波长测量模块和光电探测器之间分别通过光纤连接,所述光电探测器通过信号线与信号采集处理器连接,所述波长测量模块和所述可调谐窄带光源分别与计算机连接。进一步的技术方案为,所述光纤声发射传感器与所述可调谐窄带光源和光电探测器之间设置有光纤环形器。进一步的技术方案为,所述信号采集处理器由前置放大器和声发射采集卡组成,所述光电探测器通过信号线首先与前置放大器连接,然后前置放大器通过信号线与声发射采集卡连接,所述声发射采集卡与计算机连接。进一步的技术方案为,所述光纤声发射传感器是无涂覆层、长度在9~ ...
【技术保护点】
1.一种温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,包括光纤声发射传感器、波长测量模块、光电装换装置、信号采集处理器和计算机;所述光纤发射传感器为光纤布拉格光栅,所述光电转换装置由可调谐窄带光源和光电探测器组成,所述光纤布拉格光纤与可调谐窄带激光器、波长测量模块和光电探测器之间分别通过光纤连接,所述光电探测器通过信号线与信号采集处理器连接,所述波长测量模块和所述可调谐窄带光源分别与计算机连接。
【技术特征摘要】
1.一种温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,包括光纤声发射传感器、波长测量模块、光电装换装置、信号采集处理器和计算机;所述光纤发射传感器为光纤布拉格光栅,所述光电转换装置由可调谐窄带光源和光电探测器组成,所述光纤布拉格光纤与可调谐窄带激光器、波长测量模块和光电探测器之间分别通过光纤连接,所述光电探测器通过信号线与信号采集处理器连接,所述波长测量模块和所述可调谐窄带光源分别与计算机连接。2.根据权利要求1所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述光纤声发射传感器与所述可调谐窄带光源和光电探测器之间设置有光纤环形器。3.根据权利要求1所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述信号采集处理器由前置放大器和声发射采集卡组成,所述光电探测器通过信号线首先与前置放大器连接,然后前置放大器通过信号线与声发射采集卡连接,所述声发射采集卡与计算机连接。4.根据权利要求1所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述光纤声发射传感器是无涂覆层、长度在9~11mm范围内的光纤布拉格光纤。5.根据权利要求4所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述光纤布拉格光纤的线性区>80pm反射率≥80%。6.根据权利要求1所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述波长测量模块内置宽谱光源,波长范围为1520~1570nm,功率小于1mW。7.根据权利要求1所述的温度自适应的光纤声发射系统,其特征在于,所述可调谐窄带光源的波长可以连续调谐,调谐范围为1520nm~1570nm,精度≤50pm,宽度≤10pm,功率≥5mW的光源。8.一种利用权利要求1~7任意一项所述的光纤声发射系统进行固体材料温度冲击破坏的监测方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:付涛,田昕,周红萍,温茂萍,梁晓辉,邱芷薇,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院化工材料研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。