Proceso de sellado optimizado y monitoreo en tiempo real de estructuras de sello de vidrio a metal

Este protocolo se puede utilizar para realizar la monitorización simultánea de temperatura y tensión en tiempo real de las estructuras de metal a vidrio por primera vez. La principal ventaja de esta técnica es que el sensor de rejilla Bragg de fibra se puede fusionar bien con la estructura de metal a vidrio sin destruir el aislamiento o la hermetismo de la estructura de metal a vidrio. Demostrar el procedimiento con Zhichun Fan será Kangjia Hu, un estudiante maestro de INET.

Para procesar polvo de vidrio granulado, vierta aproximadamente 1,1 gramos de polvo en un molde de cilindro de vidrio y coloque el molde en la máquina de prensa. Para compactar el vidrio en un cilindro de vidrio, encienda la máquina de prensa y coloque el cilindro resultante en un horno de calefacción que se va a centrar. Retire el cilindro de vidrio centrado del horno de calefacción y utilice una junta de grafito para fabricar el cilindro de vidrio, la cáscara de acero y el conductor kovar.

Para la medición de tensión residual, primero fusione la cabeza de una fibra óptica con un conector FC por los empalmes de fusión y haga coincidir el conector FC con un interrogador para demodular la longitud de onda y el espectro FBG. Inserte el FBG a través de un camino en el vidrio de sellado del modelo MTGS fabricado con la rejilla del FBG colocado con precisión dentro del vidrio. A continuación, fije otro FBG cerca del vidrio de sellado para controlar la temperatura solamente.

Conecte el interrogador a una computadora y utilice una garra de tratamiento térmico para colocar el cilindro de vidrio centrado, la cáscara de acero, los FBG y la junta de grafito conductor Kovar en el tabique de cuarzo en el horno de calefacción. Elevar la temperatura a 450 grados Celsius en incrementos de cinco grados Celsius por minuto antes de bajar la temperatura a temperatura ambiente en incrementos de 0,5 grados Cent centígrados por minuto. A continuación, registre los datos de longitud de onda de Bragg en tiempo real en el software informático.

Para controlar la tensión y la temperatura, coloque un FBG en un cilindro de vidrio centrado y coloque un segundo FBG fuera del vidrio para controlar la temperatura solamente. Coloque el modelo MTGS con la fibra óptica en el horno como se ha demostrado y utilice el tratamiento térmico estándar para procesar el modelo MTGS con un sensor FBG integrado, luego imponga 100, 200, 300 y 400 grados de temperaturas Celsius en el modelo que mantiene cada temperatura durante 100 minutos. En este experimento representativo, se exploró el tratamiento térmico estándar para producir los modelos MTGS con alta resistencia a la presión, demostrando que los modelos pueden satisfacer los análisis en condiciones ambientales adversas.

El FBG puede estar bien fusionado con la estructura MTGS y la cepa residual en el vidrio de sellado se reflejará en un cambio de longitud de onda Bragg después del tratamiento térmico. Los cambios de tensión en tiempo real en el vidrio de sellado de 100 a 400 grados Celsius son monitoreados con precisión por el sensor FBG, y la disminución de la tensión residual en el vidrio de sellado se puede reflejar instantáneamente. Tratar el sensor de revestimiento con cuidado y asegurarse de que la posición de la FBG es correcta dentro del vidrio o la tensión no se medirá con precisión.

Esta técnica se puede utilizar para medir el estrés residual en el tubo recibido de energía solar de forma directa y precisa, un logro que no se ha logrado en los estudios anteriores. El método se puede aplicar para lograr la tensión distribuida en línea y la temperatura en el monitoreo de la estructura de sellado y para detectar la falla en la primera vez.