分布式光纖傳感
型 號(hào)：ODiSI-B，ODiSI-6100
原產(chǎn)地：美國(guó)LUNA
用 途：高空間分辨率的光纖傳感技術(shù)在應(yīng)變測(cè)試中，能夠提供連續(xù)的應(yīng)變結(jié)果，得到應(yīng)變分布曲線。尤其適用于應(yīng)變梯度大，或者傳統(tǒng)應(yīng)變片無(wú)法進(jìn)行粘貼的地方。
分布式光纖傳感
面對(duì)21世紀(jì)先進(jìn)的材料技術(shù)和智能系統(tǒng)，ODiSI系列分布式光纖傳感系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。ODiSI分布式光纖傳感系統(tǒng)使用光纖作為傳感器，1m傳感光纖能夠獲取1000個(gè)應(yīng)變/溫度測(cè)試點(diǎn)，龐大的數(shù)據(jù)量可以繪制出測(cè)試結(jié)構(gòu)的應(yīng)變/溫度云圖。
光纖傳感器柔韌性好，體積小，不需要電學(xué)激勵(lì)，能夠粘貼固定在結(jié)構(gòu)表面，尤其適用于不方便粘貼應(yīng)變片的大曲面上。光纖傳感器也能夠嵌入在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。
挑戰(zhàn)
·如何便捷地測(cè)試結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件
·如何在高應(yīng)變梯度下進(jìn)行測(cè)試
·如何定位、量化微小缺陷
·如何獲得復(fù)雜的應(yīng)變場(chǎng)分布
·如何獲得連續(xù)分布的溫度場(chǎng)
優(yōu)點(diǎn)
·單端連接，最高1.28mm空間分辨率
·多通道同時(shí)測(cè)量，高達(dá)200000個(gè)測(cè)量點(diǎn)
·體積小，柔韌性好，易于安裝，可埋入，節(jié)省安裝和測(cè)量時(shí)間
·系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別連接的傳感器
·大應(yīng)變量程和高空間分辨率能夠支持繪制復(fù)雜應(yīng)變場(chǎng)和捕捉應(yīng)變梯度
·使用壽命長(zhǎng)-無(wú)漂移，無(wú)需重新校準(zhǔn)，疲勞壽命>107
解決方案
·分布式光纖傳感技術(shù)提供高空間分辨率的應(yīng)變和溫度測(cè)試，使用廉價(jià)的光纖作為傳感器，每米都可以提供數(shù)以百計(jì)的傳感點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)都有1個(gè)微應(yīng)變的分辨率
·分布式光纖傳感技術(shù)方便用戶去全面分析材料特性，允許用戶去進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試或者連續(xù)測(cè)試，提供一個(gè)全新的測(cè)試角度
·分布式光纖傳感技術(shù)洞察結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)、冗余度和疲勞特性，節(jié)約時(shí)間，降低測(cè)試的復(fù)雜度和成本
ODiSI-B
使用光纖作為傳感器，1m傳感光纖能夠獲取1000個(gè)應(yīng)變/溫度測(cè)試點(diǎn)，龐大的數(shù)據(jù)量可以繪制出測(cè)試結(jié)構(gòu)的應(yīng)變/溫度云圖。
·最大傳感長(zhǎng)度20m，最高空間分辨率1.3mm
·兩種傳感測(cè)量方式可以選擇：高空間分辨率(HD)和高速采集選項(xiàng)(HS)
·用戶可選擇不同的測(cè)量模式，每種測(cè)量模式有不同的傳感長(zhǎng)度，空間分辨率，采樣速率
·抗抖光纜保證流暢的測(cè)試過(guò)程，50m光纜便于現(xiàn)場(chǎng)布置
·用戶可編程進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)
ODiSI-6100
使用光纖作為傳感器，1m傳感光纖能夠獲取1000個(gè)應(yīng)變/溫度測(cè)試點(diǎn)，龐大的數(shù)據(jù)量可以繪制出測(cè)試結(jié)構(gòu)的應(yīng)變/溫度云圖。
·多通道應(yīng)變同步測(cè)量，可達(dá)200000個(gè)測(cè)量點(diǎn)
·實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，可通過(guò)TCP-IP傳輸?shù)狡渌?jì)算機(jī)
·更加友好的用戶界面，設(shè)置簡(jiǎn)單，操控方便
·連續(xù)的光路自動(dòng)校準(zhǔn)不需要中斷操作，系統(tǒng)和傳感器光路監(jiān)測(cè)分析，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量
·內(nèi)含NIST可溯源標(biāo)準(zhǔn)元件，每次測(cè)試均進(jìn)行自修正
應(yīng)變測(cè)試案例
高空間分辨率的光纖傳感技術(shù)在應(yīng)變測(cè)試中，能夠提供連續(xù)的應(yīng)變結(jié)果，得到應(yīng)變分布曲線。尤其適用于應(yīng)變梯度大，或者傳統(tǒng)應(yīng)變片無(wú)法進(jìn)行粘貼的地方。
復(fù)合材料應(yīng)變梯度測(cè)量
金屬結(jié)構(gòu)正在逐漸被先進(jìn)輕質(zhì)的復(fù)合材料取代，因?yàn)閺?fù)合材料是一種混合結(jié)構(gòu)，然而由于其且各項(xiàng)異性，在承受載荷時(shí)，工程師們將面臨更大的不確定性。右圖中，一根光纖被粘貼在復(fù)合材料膠接位置，測(cè)試結(jié)果揭示了某些區(qū)域存在明顯的應(yīng)變梯度，而使用傳統(tǒng)的點(diǎn)式傳感測(cè)試方法，是不可能獲取到完整的應(yīng)變梯度分布情況的。
有限元模型驗(yàn)證
高空間分辨率的分布式光纖傳感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)的應(yīng)變測(cè)試，是進(jìn)行有限元模型驗(yàn)證的理想測(cè)試手段。左圖顯示的是復(fù)合材料機(jī)翼模型的有限元分析應(yīng)變?cè)茍D和光纖測(cè)試結(jié)果的對(duì)比，其中光纖測(cè)試的結(jié)果通過(guò)三維可視化軟件和結(jié)構(gòu)模型做了很好的結(jié)合。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
由于光纖直徑只有150微米，它能夠在復(fù)合材料的制造過(guò)程中埋入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在復(fù)材結(jié)構(gòu)服役的過(guò)程中提供有價(jià)值的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，右圖是一個(gè)埋入有光纖的復(fù)合材料壓力容器，當(dāng)整個(gè)容器加壓后，不同壓力情況下的應(yīng)變分布情況被采集記錄下來(lái)，這些數(shù)據(jù)可以被用來(lái)在線檢查結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，而不必把壓力容器拆卸下來(lái)。
- 2020-03-27分布式光纖傳感