[发明专利]老化飞机结构损伤修复后水分入侵的光纤光栅监测方法

权利要求书

1、一种老化飞机结构损伤修复后水分入侵的光纤光栅监测方法，其特征在于：在老化飞机结构和复合材料修复层间埋入长周期光栅湿度传感器，通过监测光纤光栅波长和光谱能量变化，实现对水分入侵的监测。

2、如权利要求1所述的老化飞机结构损伤修复后水分入侵的光纤光栅监测方法，其特征在于它是通过下述步骤实现的：

(a)配制聚乙烯醇胶液：将聚乙烯醇粒子(干态)和等离子水混合配成浓度15％(重量比)的溶液，放入90℃烘箱保温3小时，直到聚乙烯粒子全部溶解；

(b)取市售长周期光纤光栅，表面用丙酮清洗油污，用蘸涂层法在表面涂覆聚乙烯醇涂层，涂层厚度为800nm-1.5μm，光纤光栅在聚乙烯醇溶液中的牵引速度为33mm/min，每涂层一次将光纤光栅放入80℃烘箱保温5min，重复多次，最后一次，将光纤光栅放入80℃烘箱，保温1小时；

(c)长周期光纤光栅湿度传感器标定：传感器在不同湿度环境时，光栅透射光谱损耗峰对应的波长发生变化，做波长和湿度的关系曲线，对长周期光纤光栅进行标定；

(d)长周期光栅湿度传感器埋入老化飞机结构与复合材料的修复层间，接近于损伤位置；

(e)复合材料修复层按设计要求铺放在结构损伤位置，埋入长周期光栅传感器的复合材料修复层成型采用真空袋共固化的方法，完成一个固化周期需要几个步骤：真空压紧、加温、固化和降温，固化周期的长短由所用胶膜与预浸料决定，此次修理采用的固化参数为：升、降温速率1.5～3℃/min，固化时间60～90min，固化温度120℃，真空压力不低于75kPa(750mb)，固化完成后，冷却到60℃以下后再释放压力，拆除真空袋和分离膜。

3、如权利要求1所述的老化飞机结构损伤修复后水分入侵的光纤光栅监测方法，其特征在于：所述步骤(c)长周期光栅湿度传感器的光栅长度可选择10mm或20mm。

4、如权利要求1所述的老化飞机结构损伤修复后水分入侵的光纤光栅监测方法，其特征在于：所述步骤(d)复合材料修复层可选用碳纤维(Kevlar纤维)/环氧(双马)复合材料予浸料。