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原文传递一种反射式光纤声发射系统及监测方法

专利名称：	一种反射式光纤声发射系统及监测方法
摘要：	本发明公开了一种反射式光纤声发射系统及监测方法，包括光纤声发射传感器、波长测量模块、环形器、耦合器、可调谐窄带光源、光电探测器、前置放大器、声发射采集卡和计算机；光纤发射传感器为光纤布拉格光栅，环形器与可调谐窄带光源、耦合器和光电探测器按顺序通过光纤相连，耦合器的同侧两个端口与波长测量模块和环形器通过光纤相连、另一侧与光纤声发射传感器通过光纤相连，波长测量模块和可调谐窄带光源分别与计算机通过电信号线连接，前置放大器在光电探测器与声发射采集卡之间通过电信号线连接，声发射采集卡与计算机通过电信号线连接。该系统具有微秒级响应速度，可以准确监测狭小空间内的固体结构损伤破坏失效过程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国工程物理研究院化工材料研究所
发明人：	付涛;邱芷薇;周红萍;温茂萍;田昕;梁晓辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910194425.3
公开号：	CN109799286A
代理机构：	四川省成都市天策商标专利事务所
代理人：	刘兴亮
分类号：	G01N29/14(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	621000 四川省绵阳市绵山路64号
主权项：	1.一种反射式光纤声发射系统，其特征在于，包括光纤声发射传感器、波长测量模块、环形器、耦合器、可调谐窄带光源、光电探测器、前置放大器、声发射采集卡和计算机；所述光纤发射传感器为光纤布拉格光栅，所述环形器与可调谐窄带光源、耦合器和光电探测器按顺序通过光纤相连，所述耦合器的同侧两个端口与波长测量模块和环形器通过光纤相连、另一侧与光纤声发射传感器通过光纤相连，所述波长测量模块和可调谐窄带光源分别与计算机通过电信号线连接，所述前置放大器在光电探测器与声发射采集卡之间通过电信号线连接，所述声发射采集卡与计算机通过电信号线连接。 2.根据权利要求1所述的反射式光纤声发射系统，其特征在于，所述光纤声发射传感器是无涂覆层、长度在9～11mm范围内的光纤布拉格光栅。 3.根据权利要求1所述的反射式光纤声发射系统，其特征在于，所述光纤布拉格光栅的线性区＞80pm反射率≥80％。 4.根据权利要求1所述的反射式光纤声发射系统，其特征在于，所述波长测量模块内置宽谱光源，波长范围为1520～1570nm，功率小于1mW。 5.根据权利要求1所述的反射式光纤声发射系统，其特征在于，所述可调谐窄带光源的波长可以连续调谐，调谐范围为1520nm～1570nm，精度≤50pm，宽度≤10pm，功率≥5mW的光源。 6.一种利用权利要求1～5任意一项所述的反射式光纤声发射系统进行炸药断裂破坏的监测方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)光源参数设置：利用波长测量模块测定光纤布拉格光栅的中心波长，根据测量的中心波长通过计算机设置可调谐窄带光源的波长； (2)标定方法：以光纤布拉格光栅为中心，利用断铅法在炸药表面不同方向上产生声压信号，结合压电谐振式声发射传感器对光纤布拉格光栅声发射传感器进行标定，获得光纤布拉格光栅在炸药表面不同方向上断铅法释放能量的幅值； (3)炸药损伤监测方法：将光纤布拉格光栅粘贴在炸药表面，调整光源波长，对炸药进行机械载荷破坏，同步启动运行光纤声发射系统，在炸药破坏结束后停止光纤声发射系统。 7.根据权利要求6所述的炸药断裂破坏的监测方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述根据测量的中心波长设置可调谐窄带光源的波长，使光源的波长处在光纤布拉格光栅的半波长位置。 8.根据权利要求6所述的炸药断裂破坏的监测方法，其特征在于，光纤布拉格光栅的环境温度改变后，波长测量模块会实时追踪获得光纤布拉格光栅中心波长，并通过计算机将变化的波长赋值给可调谐窄带光源。
所属类别：	发明专利