[发明专利]一种弹片式光纤光栅腐蚀监测装置

说明书

本发明公开一种弹片式光纤光栅腐蚀监测装置，属于光纤传感技术领域,包括L型基座、铰接在基座一侧的旋转测试杆和固定在基座侧板的弹片,弹片两侧相应位置各黏贴一支光纤Bragg光栅传感器，两支光纤Bragg光栅传感器串接在一起，旋转测试杆一端和弹片接触，一端和待测金属接触。本发明可满足在海洋环境下对腐蚀表面长期实时监测、便于安装、监测不同的材料腐蚀程度对传感器的耐腐蚀程度要求不同，可根据监测环境选择合适的材质加工此传感装置、此结构各部件可以很容易进行更换，便于维护、稳定性好、灵敏度和测量范围可调、能够对测量的腐蚀信号进行放大、能够进行温度自补偿、具有较好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及光纤光栅技术，属于光纤传感技术领域，具体说是一种弹片式光纤光栅腐蚀监测装置。

背景技术

金属腐蚀造成巨大的经济损失，之前据美国国家标准局统计数字美国每年腐蚀损失700亿美元，随着工业化的发展这个数字在不断增加，但其中约有三分之一可以通过更好、更广泛地运用现有的知识和技术而予以避免，腐蚀监测就是这种技术之一。腐蚀监测潜在的应用意义是实时监测腐蚀的产生和发展，评价腐蚀状态，获得重要的腐蚀信息，减少不必要的检查和维护，优化必要的维修计划，有利于现场的材料评估。迄今为止，腐蚀监测技术已经在冷却水系统、大气腐蚀、石油化工、航空航天、钢筋混凝土等领域建立并得到很好的应用，而海洋中的腐蚀监测则开展较晚，海洋环境中金属材料的现场腐蚀监测技术也很少见，因此有必要探索和开发出适合海洋中金属材料腐蚀的现场监测技术。而光纤光栅传感器具有测量灵敏度高、质量轻、抗干扰、耐腐蚀、可实现远程测量等独特优点，现有的基于光纤光栅设计腐蚀监测传感器，主要是对钢筋表面腐蚀和管道表面或内部腐蚀情况进行监测，而对于一般金属表面的腐蚀情况进行监测的研究不多，且通用的监测方法很少特别是针对海洋的，此腐蚀监测装置对海洋环境同样适用，因此很有研究价值。

发明内容

本发明可满足金属表面长期实时监测、耐腐蚀、便于安装、体积小、稳定性好、灵敏度和测量范围可调、能够对测量的腐蚀信号进行放大、能够进行温度自补偿、具有较好的经济效益和社会效益。

本发明所采用的技术方案是：

一种弹片式光纤光栅腐蚀监测装置，包括L型基座、固定在基座侧板上的弹片和铰接在基座侧板相对侧的旋转测试杆,弹片两侧相应位置各黏贴一支光纤Bragg光栅传感器，两支光纤Bragg光栅传感器串接在一起，旋转测试杆一端和弹片接触，一端和待测金属接触。

本发明技术方案的进一步改进在于：两支光纤Bragg光栅传感器的中心波长相同，两支光纤Bragg光栅传感器的中心波长相同，黏贴在与旋转测试杆接触的弹片一侧的光纤Bragg光栅传感器为传感光栅，黏贴在弹片另一侧的光纤Bragg光栅传感器为补偿光栅。。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述基座上和侧板相对的一侧设置有倾斜的U型插槽，U型插槽上设置有销钉孔，旋转测试杆中部设置有通孔，旋转测试杆和U型插槽通过销钉铰接，基座的侧板上设置有两个螺丝通孔和位于螺丝通孔中间的矩形槽，两支光纤Bragg光栅传感器通过矩形槽串接。

本发明技术方案的进一步改进在于：旋转测试杆与待测金属面接触的一端是半圆形柱面，旋转测试杆的另一端是球形触头。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹片为等腰梯形，弹片的长底边端设置有两个圆孔，弹片和基座通过螺丝钉穿过螺丝通孔和圆孔固定，弹片的另一端为弹片端面，旋转测试杆的球形触头和弹片端面接触。

本发明技术方案的进一步改进在于：弹片的材质为经过淬火处理的铍青铜弹片或钛合金薄片。

本发明技术方案的进一步改进在于：基座的底板上设置有固定孔，通过固定孔将监测装置固定在待测金属表面。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述监测装置通过胶接的方式黏贴于待测金属表面。