一种新型结构非本征F-P传感器全应变测量性能研究
2021-06-28王元生温志勋艾长胜杨柳
航空工程进展 2021年3期
王元生,温志勋,艾长胜,杨柳
(西北工业大学力学与土木建筑学院,西安710129)
0 引 言
航空发动机热端部件材料处于复杂的工作环境,实时准确的应变测量技术对热负载和机械负载共同作用下监测评估发动机部件材料的性能至关重要,这就对测量传感器和仪器技术的发展提出了较高要求[1-3]。传统的基于压电、压阻、电容、磁感等原理的应变传感器能够满足测量范围、频率响应和其他大部分要求,但这些传感器仅能在常温测试环境中表现良好,无法满足航空发动机高温环境测试要求。
光纤传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向[4-5],相对传统的传感器能起到扩展提高的作用,研究人员对其应用前景具有较高的期望。Tian Ye等[6]介绍了一种基于非对称双侧孔光纤(DSHF)的高灵敏度液位传感器;巴德欣等[7]阐述了分布式光纤传感技术及其在航空航天领域的应用情况;牛杭等[8]开展了光纤传感器光栅波长解调系统性能分析;张中流等[9]在现有分布式光纤传感技术研究成果的基础上,提出一种基于光纤传感技术的结构受力分布式测量方法;姚国珍等[10]设计了具有温度补偿功能的光纤振动测量系统。
与传统传感器相比,光纤F-P传感器具有精度高、线性好、灵敏度高、响应温度范围广、质量轻、尺寸小、安装方便、抗干扰能力强等优点,适合在振动以及高温高压等恶劣环境下进行测量,因此非常适合安装在航空发动机高温部件等受测结构的内部或者表面,用来实时测量应力、应变、变形、振动、温度等物理量,并且可进行持续性检测。……
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