一种适用于高温环境的结构损伤监测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于高温环境的结构损伤监测系统和方法，该系统包括：光纤光栅传感器，敷贴于待测物体的表面，用于检测待测物体的光纤光栅反射光谱；光纤光栅解调仪，用于采集光纤光栅反射光谱；损伤评价模块，用于根据光纤光栅反射光谱评价待测物体的结构损伤；光纤光栅传感器敷贴于待测物体表面的过程包括：采用高温胶将光纤光栅传感器粘贴至待测物体的表面，并在粘贴后将光纤光栅传感器和待测物体放置于烘箱加热后固化。本发明专利技术提供的技术方案可以适用于高温环境的损伤监测，不仅克服了高温下光纤纤芯与光纤涂覆层相对滑动难题，保证了光纤光栅传感器正常工作，而且制备工艺简单易行，可操作性强，满足了高温环境下的结构状态监测。构状态监测。构状态监测。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温环境的结构损伤监测系统和方法


[0001]本专利技术涉及航空航天发动机
，特别地，涉及一种适用于高温环境的结构损伤监测系统和方法。

技术介绍

[0002]航空发动机热端部件结构复杂、服役条件恶劣，其关键部位由于应力集中而发生提前失效，是热端部件寿命可靠性的薄弱环节。关键部位复杂几何结构、高应力梯度、热/机械载荷强时变耦合，导致试验过程中难以实现结构损伤状态的实时监测，无法有效识别裂纹萌生、扩展等关键过程，是实验室模拟环境下热端部件寿命考核所面临的主要技术难题。
[0003]光纤光栅传感器(Fiber Bragg Grating，FBG)是基于波长调制的光纤传感器，其具有质轻、体积小、抗电磁干扰以及波分复用等优点，在航空航天、道路桥梁以及石油化工等领域的结构健康监测中被广泛应用。光纤光栅传感器在金属结构状态监测中的工作原理为：将传感器敷贴于待监测结构表面，当结构受到外载时(温度/机械载荷)，光纤光栅传感器的中心波长发生漂移，通过拟合外载与中心波长变化量之间的关系实现外载的测量。然而，航空发动机热端部件关键部位(如涡轮榫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温环境的结构损伤监测系统，其特征在于，该系统包括：光纤光栅传感器，敷贴于待测物体的表面，用于检测所述待测物体的光纤光栅反射光谱；光纤光栅解调仪，连接至所述光纤光栅传感器，用于采集所述光纤光栅反射光谱；以及损伤评价模块，用于根据所述光纤光栅反射光谱评价所述待测物体的结构损伤；其中，所述光纤光栅传感器敷贴于待测物体表面的过程包括：采用高温胶将所述光纤光栅传感器粘贴至所述待测物体的表面，并在粘贴后将所述光纤光栅传感器和所述待测物体放置于烘箱加热后固化。2.根据权利要求1所述的适用于高温环境的结构损伤监测系统，其特征在于，损伤评价模块还用于根据所述待测物体的初始光纤光栅反射光谱和实时光纤光栅反射光谱评价所述待测物体的结构损伤；其中，在所述待测物体的实时光纤光栅反射光谱与初始光纤光栅反射光谱相比发生畸变的情况下，则确定所述待测物体出现结构损伤。3.根据权利要求1所述的适用于高温环境的结构损伤监测系统，其特征在于，所述粘贴后将所述光纤光栅传感器和所述待测物体放置于烘箱加热后固化包括：将所述光纤光栅传感器和所述待测物体放置于加热至第一温度的烘箱固化2小时后，将烘箱加热至第二温度并固化2小时，其中，所述第一温度小于第二温度。4.根据权利要求3所述的适用于高温环境的结构损伤监测系统，其特征在于，所述第一温度为80℃和/或所述第二温度为150℃。5.根据权利要求1或3所述的适用于高温环境的结构损伤监测系统，其特征在于，所述高温胶的制备过程如下：将高温陶瓷粉与硅酸钠溶液按照重量比2.1:1进行混合，并搅拌均匀，以制备成所述高温胶。6.一种适用于高温环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡殿印，赵炎，毛建兴，石炜，王荣桥，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：