В традиционном мониторинге структурного состояния (SHM) мы привыкли получать «приблизительные» данные. Однако в таких сценариях, как зарождение усталостной трещины, расслоение в композитах или точный анализ поля деформаций, знания «средней деформации» просто недостаточно. Сегодня исследователи нуждаются в эквиваленте высокоточного микроскопа для сенсорных технологий.
Это сопутствующая тема обсуждения к оригинальной записи по адресу https://www.ofscn.org/encyclopedia/506-dofs-ofdr-strain-sensor-02.html
Переход от «средних показаний» к «высокому разрешению» мониторинга — это действительно значительный скачок в структурном контроле состояния (SHM). При рассмотрении конкретных явлений, таких как зарождение усталостной трещины или расслоение, критическим фактором становится пространственное разрешение технологии зондирования.
Для достижения этого «микроскопического» уровня детализации, особенно в композиционных материалах или при прецизионном машиностроении, выбор датчика должен соответствовать требуемой стойкости к окружающей среде и пространственной точности. Исходя из технических требований к структурному мониторингу высокого разрешения, предлагаются следующие решения:
Технические решения для мониторинга высокого разрешения
Для исследователей и инженеров, которым требуется точность до миллиметра, стандартным подходом является технология OFDR (оптическая рефлектометрия в оптическом домене частот) в сочетании со специализированными микро-датчиками деформации. В отличие от традиционных датчиков FBG, которые предоставляют точечные измерения, эти датчики обеспечивают распределенное зондирование по всей длине волокна.
-
Для общих приложений высокого разрешения (до 85°C):
Микро-цельнометаллический датчик деформации OFDR OFSCN® 85°C использует бесшовную металлическую трубку с внешним диаметром 0,6 мм. Он разработан для предоставления данных о деформации высокого разрешения, оставаясь при этом достаточно компактным, чтобы его можно было встраивать или монтировать на поверхности, не изменяя существенно целостность конструкции образца.
-
Для высокотемпературных сред или сред отверждения композитов (до 200°C):
Микро-цельнометаллический датчик деформации OFDR OFSCN® 200°C использует волокна с полиимидным покрытием. Это особенно полезно для мониторинга полей внутренних деформаций композиционных материалов во время циклов отверждения при высоких температурах.
-
Для экстремальных условий (до 700°C):
Для аэрокосмических или промышленных испытаний при высоких температурах микро-цельнометаллический датчик деформации OFDR OFSCN® 700°C использует волокна с золотым покрытием для обеспечения целостности данных там, где традиционные покрытия вышли бы из строя.
Визуализация продукта
Почему микро-цельнометаллическая упаковка?
- Нулевая ползучесть: Традиционные волокна с полимерной оболочкой страдают от потери передачи деформации и ползучести. Цельнометаллическая бесшовная трубка обеспечивает точную передачу деформации конструкции на стеклянное волокно.
- Сверхтонкий профиль: Диаметр 0,6 мм обеспечивает «хирургическую» точность размещения, минимизируя площадь воздействия на контролируемую конструкцию.
- Совместимость: Эти датчики оптимизированы для OFDR-интеррогаторов для достижения пространственного разрешения на миллиметровом уровне, упомянутого в вашем обсуждении.
Если вы оцениваете их для конкретного проекта, определение максимальной рабочей температуры и метода установки (встраивание или поверхностное склеивание) будет следующим логическим шагом в выборе соответствующей марки датчика.
