[发明专利]一种用宽带荧光光谱传感应变的方法

权利要求书

1.一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，它包括基于合适的宽带荧光材料制备复合材料，在恒定的温度下选定激发条件测量荧光复合材料的荧光光谱，求取光谱谱带的重心波数，拟合所得的重心波数随复合材料应变变化而移动的数据规律，得到应变传感方程；其特征在于方法步骤如下：

步骤一、将宽带发光荧光粉混合到涂层材料的前驱物中，涂覆在标准样品表面，固化后形成涂层复合材料；

步骤二、根据荧光涂层复合材料的发光特性，选用合适的激发光波长、分光元件、探测元件，搭建光谱测试系统；

步骤三、在已知的恒定温度下，通过渐次控制标准样品的受力及变形，改变荧光涂层的应变，测量和记录荧光复合材料的系列荧光光谱；

步骤四、计算系列荧光光谱的谱带重心波数，拟合得到标定所述复合材料的应变～重心波数传感曲线及传感方程；

步骤五、在与标定过程相同的温度下，所述荧光涂层复合材料发生未知应变时，用步骤一所用的激发光激发荧光涂层，测量它的荧光光谱并计算出谱带的重心波数值，代入由步骤四所得到的传感方程，即得到待测应变值；

步骤六、根据标准样品的机械强度、应力、应变三者之间的材料特性关系，进一步可以得到待测应力值。

2.根据权利要求1所述的一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，其特征在于：步骤四中计算系列荧光光谱的谱带重心波数具体方法是：将所测光谱记录为光强随单色光波数的分布，在光谱全谱带范围内作积分；用谱带上邻近重心波数的实测数据点作线性插值运算，从而得到准确的重心波数位置，该位置将谱带均分为左右相等的两个局部积分面积。

3.根据权利要求1所述的一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，其特征在于：所述宽带荧光材料，包括但不限于5d-4f跃迁的稀土离子发光材料、过渡金属发光材料、半导体复合发光材料、有机发光材料。

4.根据权利要求1所述的一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，其特征在于：所述涂层材料，还可以使用直接掺杂5d-4f跃迁稀土离子或过渡金属荧光离子的发光化合物。

5.根据权利要求2所述的一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，其特征在于：所述计算系列荧光光谱的谱带重心波数的方法，还可用于但不限于荧光激发光谱、吸收光谱、透射光谱等光谱的分析。