用于FRP固化在线监测的光纤微弯压力传感器

张博明¹，武湛君¹，杜善义¹，王殿富¹

(1.哈尔滨工业大学复合材料研究所,哈尔滨,150001)

摘要:无论在军事还是航空航天领域,光纤传感器都是一种极具应用前景的智能化监测手段.目前,将光纤传感器用于纤维增强树脂基复合材料固化过程的监测的研究是一个热点.但由于大多数光纤传感器监测固化过程成本较高,所以还没有被广泛的应用于实际生产当中.开发了一种新型的低成本、高灵敏度、易操作的光纤传感器用于纤维增强树脂基复合材料固化过程的在线监测.光纤传感器的设计基于光纤微弯损耗原理,其监测的直接目标参量为增强纤维所构成的网络所承担的压力变化,可以进而通过Gutowski的树脂流动/纤维变形理论间接得出对于固化过程中的几个关键参量.给出了这种压力传感器的设计制作方法,测定该种传感器在静态和动态下的压力-光损耗响应曲线,分析了该传感器对环境温度与折射率变化的响应.完成了利用微弯压力传感器进行纤维增强复合材料在热压釜中固化成型过程的在线监测实验,获得了良好的结果.

关键词:光纤传感器; 微弯; 复合材料; 固化;

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