[发明专利]一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置与方法，(1)采用相位掩膜法在单根耐高温光纤上间隔写入中心波长不同的多个光纤Bragg光栅，制成光栅串，并使用耐高温复合材料对栅区进行涂覆；(2)将处于松弛状态的温补光栅串套入不锈钢毛细管中，保证其在复合材料固化成型过程中不受应变影响；(3)使用耐高温特氟龙管对光纤引线进行保护，并与光纤连接器进行熔接；(4)按照预先设计好的方案进行光纤Bragg光栅的铺设，并将光纤引线从相应的模具侧壁框板的引线沟槽中引出；(5)将信号传输光纤连接到光纤光栅解调仪上，实时监测固化过程中的温度和应变的变化。

主权项

一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置，其特征在于：包括预先涂好脱模剂的下模板和预先覆膜的侧壁框板围成的模腔，在所述的模腔内逐层铺设有预先裁切好的纤维预浸料；在每一层的纤维预浸料上沿着纤维方向铺设有应变光纤Bragg光栅串，且在应变光纤Bragg光栅串的一侧平行的铺设有与其数量相等的温度补偿光栅串，两种光栅串在铺设时间隔2‑5mm平行铺设，应变光纤Bragg光栅串的引线从相应的模具侧壁框板的引线沟槽中引出，与光纤光栅解调仪相连，对传感器网络所采集的数据进行实时监测；所述的应变光纤Bragg光栅串采用并联与串联相结合的组网方式组成传感器网络，不同波长的光栅串联在一根光纤上形成光栅串，多根光纤光栅串通过耦合器并联在一起；所述的应变光纤Bragg光栅串和温度补偿光栅串上涂覆有耐高温复合材料；所述的温度补偿光栅串有两种保护方式：各个栅区上套装在不锈钢毛细管内，两端用GD‑4双组份胶进行密封或整个套装在不锈钢毛细管内，一端用GD‑4双组份胶密封，另一端处于自由状态；位于纤维预浸料外部的光纤套入耐高温且经粗化处理的特氟龙管内，与光纤连接器进行熔接；所述的光纤光栅解调仪内置高功率稳定宽带光源。