[发明专利]一种用宽带荧光光谱传感应变的方法

摘要

本发明涉及一种用宽带荧光光谱传感应变的方法，该方法在利用荧光材料的宽带光谱实现应变测量时，将荧光谱带数据沿波数分布先后作强度积分和谱带中分处理，得到荧光谱带的重心波数数值，用该重心数值表征谱带的位置，进而获取谱带重心与应变的传感函数关系。本发明解释了谱带重心的物理含义，并举例论证了谱带重心法测量应变的可行性。进一步，可以由应变值和材料机械强度数值推算应力的大小。

主权项

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。