该协议可用于首次对金属到玻璃结构进行实时同时温度和应力监测。该技术的主要优点是,光纤布拉格光栅传感器可以很好地与金属到玻璃结构融合,而不会破坏金属到玻璃结构的绝缘或壁化性。与范志春一起演示手术的将是来自 INET 的硕士生胡康佳。
要加工颗粒玻璃粉末,请将大约 1.1 克粉末倒入玻璃缸模具中,然后将模具放入压机。要将玻璃压入玻璃缸中,请打开压机,将产生的气缸放入加热炉中以居中。从加热炉中拆下居中玻璃气瓶,并使用石墨垫片制造玻璃缸、钢壳和 Kovar 导体。
对于残余应力测量,首先通过融合拼接器将光纤头与 FC 连接器熔断,然后将 FC 连接器与询问器匹配,以解调波长和 FBG 频谱。将 FBG 插入制造 MTGS 型号密封玻璃中的路径,将 FBG 的光栅精确定位在玻璃内。然后,在密封玻璃附近修复另一个 FBG,仅监控温度。
将询问器连接到计算机,并使用热处理爪将中心玻璃缸、钢壳、FBG 和 Kovar 导体石墨垫片放在加热炉中的石英隔膜上。将温度升高至每分钟 5 摄氏度,然后以每分钟 0.5 摄氏度的增量将温度降至室温。然后在计算机软件中记录实时布拉格波长数据。
要监控应力和温度,请将一个 FBG 放入中心玻璃气缸中,并在玻璃外放置第二个 FBG 以仅监控温度。如所演示,将带光纤的 MTGS 模型放入熔炉中,并使用标准热处理功能使用嵌入式 FBG 传感器处理 MTGS 模型,然后将 100、200、300 和 400 摄氏度的温度施加到模型上,使每个温度保持 100 分钟。在本次代表性实验中,探讨了生产高压耐久性MTGS模型的标准热处理方法,表明该模型在恶劣环境条件下能够满足分析要求。
FBG 可与 MTGS 结构很好地熔合,密封玻璃中的残余应变将在热处理后通过布拉格波长移位来反映。FBG 传感器精确监控密封玻璃从 100 摄氏度到 400 摄氏度的实时应力变化,可即时反射密封玻璃中残余应力的降低。小心处理包层剥离传感器,并确保 FBG 在玻璃内的位置正确,否则应力不会精确测量。
该技术可用于直接、准确地测量太阳能接收管中的残余应力,这是以往研究未取得的成就。该方法可应用于实现在线分布式应变和密封结构监测温度,并首次检测故障。