陈 博，刘哲军,金 珂,卢 鹉,徐 林,魏 鹏

(1.航天材料及工艺研究所，北京 100076;2.北京航空航天大学 光学工程学院，北京 100076)

随着计算机技术的飞速发展，基于数字化的声发射检测技术也越来越成熟，并广泛应用于航空、航天、船舶、机械、化工等工业领域。声发射传感器是实现声发射信号采集的关键部件,声发射传感器种类繁多，工程化应用中常见的是压电式声发射传感器。

压电式传感器的工作原理为，内部压电晶体元件(压电陶瓷)在应力波作用下产生变形时，会在其相对变形的两个对称表面产生电性相反数量一致的正负电荷，从而将声发射机械波引起的表面振动转换成电压振荡声发射信号并输出[1]。受居里效应影响，普通压电陶瓷传感器的工作温度区间一般为-65177 ℃。一些经过特殊处理的压电陶瓷传感器的工作温度虽然可以到-200540 ℃[2],但随着温度降低或升高，压电陶瓷传感器的灵敏度、可重复使用频次均会大大降低。以低温环境为例，据测算，在液氮环境中(-198 ℃)，压电晶片的电荷输出与位移之比比在室温中要降低10%以上[3]。因此提升传感器适用范围,发展更加普适的声发射传感器成为开展恶劣环境下声发射检测的主要研究方向。

近年来，随着光纤光学技术的发展，以光纤光栅研究为主的光纤声发射传感检测技术在设备研制和应用等方面均取得了较大进展,部分技术在传统的温度、应力等传感领域已经实现商业化[4]，而将光纤传感器技术应用于恶劣环境下的声发射检测研究还较少。……