[发明专利]一种复合材料冲击损伤在线检测装置和检测方法

摘要

本发明公开了一种复合材料冲击损伤在线检测装置和检测方法，装置包括双引线阵列式光纤光栅、光纤耦合器、光纤光栅解调仪和处理器，每条光纤光栅的两端均作为引线，通过耦合器连接解调仪，形成两个独立光信号通道，光纤遭受剧烈冲击断裂后，双引线光纤光栅可作为两个独立的单引线光纤光栅使用。光栅预埋在复合材料内部，通过中心波长偏移检测复合材料结构件的应变和应力，采用冲击损伤的计算机辅助检测软件处理数据，形成复合材料结构件冲击损伤程度的三维分布结果，并输出显示。本发明解决了冲击过程短暂难以捕捉、冲击损毁传感器、电磁场干扰等使复合材料冲击损伤难以在线检测的问题。

主权项

一种复合材料冲击损伤在线检测装置，其特征是：包括双引线阵列式光纤光栅、两个光纤耦合器、光纤光栅解调仪和处理器，其中：光源产生激光信号，激光信号经过传导光纤分为两路传输给第一光纤耦合器和第二光纤耦合器，第一光纤耦合器连接双引线阵列式光纤光栅的一端引线，另一端引线连接第二光纤耦合器，形成两个兼具激光入射和反射的端口；双引线阵列式光纤光栅的所有光纤光栅均预埋设于复合材料内部，激光信号与光纤光栅相互作用后，反射激光分别通过两端引线再次进入第一、第二光纤耦合器，第一、第二光纤耦合器输出的光信号进入光纤光栅解调仪，完成信号解调，光纤光栅解调仪连接处理器，处理器根据信号分析复合材料形成的损伤类型、损伤程度及分布情况；所述双引线阵列式光纤光栅为双引线结构，每个光栅单元都有两条引线相连，两个引线均能够作为光栅单元的信号通道，每个光栅只要有一个信号通道就能用于信号检测；所述双引线阵列式光纤光栅的每条光纤上刻制1‑20个不同中心波长的光栅单元，每个光栅单元均是一个独立的传感器单元，多条刻制了多个光栅的光纤构成光纤光栅传感器阵列。