[发明专利]一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法

说明书

一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法，包括一根超弹性形状记忆合金镂空螺纹管和一套弯曲机构，镂空螺纹管内部设有一套弯曲机构，弯曲机构由四个耐高温树脂圆环与超弹性形状记忆合金丝组成，耐高温树脂圆环表面设有通孔，通孔呈45度分布，通孔内部放置超弹性的形状记忆合金丝，弯曲机构与镂空螺纹管内壁完全贴合，弯曲机构顶面与镂空螺纹管上端面平齐，弯曲机构底面与镂空螺纹管下端面平齐，本发明同现有技术相比，通过独特的结构设计和变形重构算法，使探头部分可以实现任意角度的弯曲扭转，便于组装拆卸，从而可以进行更加清楚的观察检测。

技术领域

本发明涉及航空发动机原位检测技术领域，具体地说是一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法。

背景技术

孔探仪在航空器损伤检测方面扮演了至关重要的角色，可以在发动机发生异常情况之前检测出发动机存在的异常情况，减少了维修的工作量，是维修工作中重要的一环。与此同时，孔探仪能够观察到发动机内部不能通过肉眼观察到的地方，加长了观测的距离、降低了内部探伤的探测难度。

现有的孔探仪包括电子线路、孔探摄像机镜头、视频转接线等几个部分，单一独立的每个部分之间相互联系，紧密连接，没有办法对整体进行拆解，并且现有的孔探设备柔性比较差、可达性差、操作较困难、工作效率较低，而且孔探仪的探头部分无法进行较大范围的弯曲扭转。

因此，为了解决上述问题，本申请提出了一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法，该设备与以往的孔探设备相比较，便于组装拆卸，探头部分可以实现任意角度的弯曲扭转，从而可以进行更加清楚的观察检测。

发明内容

本发明的目的是填补现有技术的空白，提供了一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法，该设备与以往的孔探设备相比较，便于组装拆卸，探头部分可以实现任意角度的弯曲扭转，从而可以进行更加清楚的观察检测。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于发动机原位检测的FBG传感与驱动一体化的柔顺弯曲探头及变形重构算法，包括一根超弹性形状记忆合金镂空螺纹管和一套弯曲机构，镂空螺纹管内部设有一套弯曲机构，弯曲机构由四个耐高温树脂圆环与超弹性形状记忆合金丝组成，耐高温树脂圆环表面设有通孔，通孔呈45度分布，通孔内部放置超弹性的形状记忆合金丝，弯曲机构与镂空螺纹管内壁完全贴合，弯曲机构顶面与镂空螺纹管上端面平齐，弯曲机构底面与镂空螺纹管下端面平齐；

镂空螺纹管内部中心轴线处放置一根高清摄像机镜头线，高清摄像机镜头线深入镂空螺纹管内部，高清摄像机镜头线连接的一端安装有一个高清摄像机镜头，高清摄像机镜头线的另一端连接着微型显示屏；

镂空螺纹管与U形箔通过粘贴剂进行粘贴，U形箔内设置有串接的多支光纤传感器，U形箔通过高温加热形变成为O形管，光纤传感器被O形管完全包纳，通过光纤传感器测量弯曲机构单元的应变值；

U形箔的加工步骤为：采用厚度为0.5mm的形状记忆合金箔，将形状记忆合金箔制成一块超薄箔，超薄箔被特制模具压成U形，U形超薄箔在高温炉里通过热效应训练具有形状记忆效应，在加热情况下转换形态为O形，成为O形管；在降温后，O形管能够回复成U形箔的状态，将光纤传感器取出。

U形箔与镂空螺纹管上表面相切，即镂空螺纹管水平放置在U形箔下表面，U形箔具有优良的延展性。

微型显示屏包括与之相连接的第一视频转接线和第二视频转接线，第一视频转接线与高清摄像机镜头线契合，且远离弯曲机构；第二视频转接线与高清摄像机镜头线连接，且与第一视频转接线隔开一段距离，不存在交叉，同时第二视频转接线远离的弯曲机构。

弯曲机构内部穿入高清摄像机镜头线，且与镂空螺纹管紧密粘贴固定。

第一视频连接线和第二视频连接线均由光纤材料制成、而且两条视频连接线均柔顺可弯曲。