光纖腐蝕傳感器概述

光纖腐蝕傳感器概述第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日討論內(nèi)容存在問題及研究展望光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖腐蝕傳感器發(fā)展及應(yīng)用光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖腐蝕傳感器是在光纖傳感器的基礎(chǔ)上改進(jìn)了的用于采集和傳送腐蝕信息的新方法，主要用于監(jiān)測(cè)由于腐蝕所造成的物體結(jié)構(gòu)位移、振動(dòng)、應(yīng)力、溫度、裂縫、濕度、疲勞和化學(xué)態(tài)等參量改變，從而來反映或預(yù)測(cè)腐蝕的發(fā)生及腐蝕程度。第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖可以監(jiān)測(cè)的腐蝕材料主要是飛行器使用的鋁材料、混凝土使用的鋼筋和海洋環(huán)境中的碳鋼等。第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖腐蝕傳感器的優(yōu)點(diǎn)：體積小、形狀靈活進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)監(jiān)控輕便簡(jiǎn)潔、抗電磁干擾特別適合于隱蔽部位以及人無法看到和接觸到的危險(xiǎn)區(qū)域的腐蝕監(jiān)測(cè)第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日發(fā)展及應(yīng)用

國際上第一次應(yīng)用光纖傳感器進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)的是日本于1993年在Calgary城的BeddingtonTrail橋上使用，為其他國家光纖腐蝕監(jiān)測(cè)的使用奠定了基礎(chǔ)。第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日發(fā)展及應(yīng)用美國海軍表面武器中心在1995年的AD報(bào)告中指出，他們已將集成光纖傳感系統(tǒng)用于船舶行業(yè)的腐蝕監(jiān)測(cè)。1997年美國海軍部長代表公開宣布已將光纖腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于船載飛機(jī)和船殼的腐蝕監(jiān)控。第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日發(fā)展及應(yīng)用美國海軍空軍武器中心在2000年的國際腐蝕會(huì)議上綜述了腐蝕監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀，并提出利用特種材料光纖對(duì)腐蝕進(jìn)行監(jiān)測(cè)是武器裝備、船舶、飛機(jī)等行業(yè)保護(hù)材質(zhì)“健康”，延長使用壽命的基本診斷方式。第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日發(fā)展及應(yīng)用國內(nèi)：中船重工725所：董颯英天津大學(xué)：雒婭楠重慶大學(xué)黎學(xué)明南京航天航空大學(xué)：吳謹(jǐn)?shù)诰彭?，共二十六頁?022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖腐蝕傳感器基于腐蝕環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)腐蝕保險(xiǎn)絲鐵銹顏色測(cè)量法布里-珀羅干涉儀光纖光柵金屬敏感膜第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介

基于腐蝕環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的光纖腐蝕傳感器

——氯離子濃度、濕度、pH值等

不能與鋼筋腐蝕建立單一的數(shù)學(xué)關(guān)系，必須綜合監(jiān)測(cè)鋼筋表面濕度、O2、CO2、氯離子濃度及PH值等參數(shù)的變化，建立專家系統(tǒng)，才能比較合理地判斷鋼筋腐蝕情況。第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介腐蝕保險(xiǎn)絲——微彎效應(yīng)不能連續(xù)反映腐蝕過程。第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介鐵銹顏色測(cè)量第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介缺點(diǎn)：

監(jiān)測(cè)鋼筋腐蝕程度不連續(xù)，只能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的試劑監(jiān)測(cè)鐵銹是否生成，作閾值判斷，反應(yīng)早期腐蝕。

測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定：鐵銹的成分并非只有Fe2O3(紅棕色)，還有Fe3O4(呈黑色或藍(lán)黑色)；光反射位置很難保證。第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介法布里-珀羅干涉儀——熱枕效應(yīng)樹脂板厚度及彈性模量的選定影響測(cè)量精度。第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖光柵腐蝕傳感器第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介光纖光柵腐蝕傳感器直接測(cè)量光柵的有效極限拉應(yīng)變有限，限制了監(jiān)測(cè)范圍第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介金屬敏感膜第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日鋁合金材料被廣泛用于飛機(jī)等設(shè)備。等人早在上世紀(jì)九十年代早期就提出了在光纖上制作Al金屬敏感膜來監(jiān)測(cè)Al的腐蝕狀況。

光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介金屬敏感膜——Al膜第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介Fe-C合金膜光纖腐蝕傳感器相對(duì)Al膜腐蝕傳感器有著更廣泛的應(yīng)用前景。如今普遍應(yīng)用的鋼筋混凝土中的鋼筋，大量埋地金屬管道等等，其原始材料都是Fe-C合金。由于鋼筋通常是埋入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，難以直接接觸，所以相對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，這種光纖傳感方法顯得更有意義。金屬敏感膜——Fe-C合金膜第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡(jiǎn)介如何在光纖纖芯上制作出理想的金屬膜層，使得它的腐蝕狀態(tài)完全能夠代表被測(cè)金屬的腐蝕狀態(tài)。光纖腐蝕傳感器的埋入工藝問題。第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日存在問題及研究展望如何找出金屬腐蝕狀態(tài)與光纖輸出之間的定量、可靠的對(duì)應(yīng)關(guān)系。傳感器的放置、抗干擾、埋置工藝等問題。商品化少，大部分停留在實(shí)驗(yàn)室階段。第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日歡迎各位老師同學(xué)討論！謝謝！第二十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日Coreindex: noIndu