【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量，涉及树脂类材料在高低温环境下热膨胀系数的测量技术，具体是指一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨胀系数测量方法。
技术介绍
1、热膨胀系数是描述材料在温度变化下线性膨胀或收缩的物理性质，准确测量材料的热膨胀系数对于确保工程设计的可靠性、提高材料组合的性能以及推动新材料研究都是至关重要的。树脂材料以其优良的性能，在各种工程领域中应用广泛。准确测量树脂类材料的热膨胀系数，对工程应用中的材料选型以及改性均具有重要的指导意义和参考价值。传统的热膨胀系数测量方法是将待测材料放入石英膨胀仪中，通过温度变化时材料的膨胀或收缩引起石英膨胀仪示数变化，进而计算得到材料的线膨胀系数。但石英膨胀仪测量装置相对复杂，且一次只能进行单一材料单一试样的测试，测量效率偏低。
2、分布式光纤传感器通过光在光纤中传播时的瑞利散射信号对周围环境(应变、温度)进行感知，可做到多个测点的高密度信号测量(空间分辨率可达1mm)。且光纤传感器因其微小的体积，以及环境传感与信息传递为一体的测量原理，便于埋入结构内部直接反映结构状态并实时获取结构内部全局的应变信息。因此利用分布式光纤对材料在高、低温环境下的热膨胀系数测量具有重要的意义和实用价值。
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨胀系数测量方法。该方法包括下述步骤：
2、1)在材料内部埋入分布式光纤传感器
3、如图1所示，将光纤置于模具中心位置并使其保持拉直状态，向模具内注
4、2)测量不同温度下的应变数据
5、如图3所示是本专利技术用于测量材料热膨胀系数的装置示意图。将埋入分布式光纤传感器2的树脂1置于可控制温度的环境箱5中，通过光纤跳线3将分布式光纤传感器2连接至应变解调仪4上。首先在常温下对分布式光纤传感器2采集一次基准信号，然后依次设置环境箱5内部不同的温度，通过应变解调仪4测量获得分布式光纤传感器2在不同温度下的应变数据。
6、3)计算材料的热膨胀系数
7、如图4所示是计算材料热膨胀系数的原理图。将光纤未埋入树脂的部分作为基准段，埋入树脂的部分作为测量段，其中基准段的应变仅由温度变化引起，测量段的应变由温度变化和树脂材料变形共同产生。理论上，基准段和测量段的应变都应为恒定值，但由于噪声的存在，测得的应变值会存在一定的波动。分别计算光纤基准段和测量段的平均应变ε0和ε1，则ε1-ε0即为温度变化时剔除光纤自身应变后的树脂的真实应变。因此，可以利用下面的公式计算树脂材料在某一温度下的热膨胀系数：
8、其中，δt为环境温度差。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括但不限于：
10、本专利技术所采用的测量装置简易、操作简单；
11、本专利技术的测量方法可以满足树脂材料在高、低温环境下的测量需求；
12、本专利技术的测量方法可以实现同时测量多个试样、多种材料的热膨胀系数，提高测量效率。
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1.一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨胀系数测量方法，其特征在于包括下述步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨胀系数测量方法，其特征在于，还可将光纤同时埋入不同的试样或材料中，实现在一根光纤上串联多个不同的试样或材料，用于同时测量不同试样或材料的热膨胀系数。
【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨胀系数测量方法，其特征在于包括下述步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于分布式光纤的树脂类材料热膨...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，王剑锋，张松，李建乐，徐浩，武湛君，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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