[发明专利]一种自动在线识别结构损伤的复合材料光纤阵列

权利要求书

1.一种自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，包括：

光纤网，由光纤阵列组成，多根光纤呈网格状分布，分成X与Y两个相互垂直或倾斜的方向，X方向上所有光纤平行，Y方向上所有光纤与X方向上的所有光纤垂直或倾斜；

在光纤网的X方向和Y方向各设有一套光电回路；每套光电回路包括光源、光开关A、光开关B和光电传感器；

光源，发出可见光，将电能转化为光能；

光开关A，且位于光纤网的一侧，拥有一个输入端，多个输出端，具有对光线的传输路线进行切换的功能，可接收光源发出的可见光，通过内部的扭转微镜逐次将可见光传递给不同的光纤；

光开关B，且位于光纤网的另一侧，拥有多个输入端，一个输出端，具有对光线的传输路线进行切换的功能，可通过内部的扭转微镜逐次接收光纤传递的可见光，将可见光传递给光电传感器；

光电传感器，若有可见光照射到光电传感器上，光电传感器就会输出电信号；否则，光电传感器无电信号输出；

两套光电回路与一个计算机相连，计算机将接收电信号实时转化为脉冲信号，将实时波形图与无损波形比较，经过处理，计算机输出断裂点的位置坐标，并根据断裂点分布判断伤口大小。

2.如权利要求1所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述的光纤阵列通过黑色树脂制成很薄复合材料光纤预浸料，通过固化黏贴在检测位置或嵌入在复合材料中。

3.如权利要求1所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述的光纤阵列黏贴在主要承载零件或重要零件的应力集中位置或最大危险应力点附近，或者容易出现致命破坏的位置。

4.如权利要求1所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述扭转微镜由基底、电极、微镜面、扭转梁、固定支座构成；微镜面安装在扭转梁上，扭转梁的两端通过两个固定支座设置在基底的上方，且在微镜面的底面放置上电极板，在基底的顶面放置下电极板，上电极板与下电极板上下对应；微镜由静电力形成的驱动力矩，使微镜的镜面绕扭转梁转动，改变反射光线的路径；光开关A和光开关B中的扭转微镜同步进行扭转。

5.如权利要求4所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述微镜面的上表面溅射有金属反射层，微镜面的内部由多晶硅制成，微镜面的两侧由扭转梁支撑，微镜面的下表面铺有较轻的金属条。

6.如权利要求4所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述电极可与微镜面的金属条形成静电场，产生驱动力拒。

7.如权利要求4所述的自动在线识别结构材料损伤的复合材料光纤阵列，其特征在于，所述光纤阵列在线自动检测完一根光纤后，光开关A和光开关B中的扭转微镜同时自动偏转适当角度，光线向下一根光纤照射，检测下一根光纤的完整性；两次偏转时间间隔较短而且同步，都是由计算机控制。