光纖腐蝕傳感器概述ppt課件

1、 討論內(nèi)容討論內(nèi)容存在問題及研討展望存在問題及研討展望光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器開展及運用光纖腐蝕傳感器開展及運用光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 光纖腐蝕傳感器是在光纖傳感器的根底上改良了光纖腐蝕傳感器是在光纖傳感器的根底上改良了的用于采集和傳送腐蝕信息的新方法，主要用于的用于采集和傳送腐蝕信息的新方法，主要用于監(jiān)測由于腐蝕所呵斥的物體構(gòu)造位移、振動、應監(jiān)測由于腐蝕所呵斥的物體構(gòu)造位移、振動、應力、溫度、裂痕、濕度、疲勞和化學態(tài)等參量改力、溫度、裂痕、濕度、疲勞和化學態(tài)等參量改動，從而來反映或預測腐蝕的發(fā)生及腐蝕程度。動，從而

2、來反映或預測腐蝕的發(fā)生及腐蝕程度。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 光纖可以監(jiān)測的腐蝕資料主要是飛行器運光纖可以監(jiān)測的腐蝕資料主要是飛行器運用的鋁資料、混凝土運用的鋼筋和海洋環(huán)用的鋁資料、混凝土運用的鋼筋和海洋環(huán)境中的碳鋼等。境中的碳鋼等。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器的優(yōu)點：光纖腐蝕傳感器的優(yōu)點：體積小、外形靈敏體積小、外形靈敏進展內(nèi)部構(gòu)造的多點監(jiān)控進展內(nèi)部構(gòu)造的多點監(jiān)控輕便簡約、抗電磁干擾輕便簡約、抗電磁干擾特別適宜于隱蔽部位以及人無法看到和接觸到的危特別適宜于隱蔽部位以及人無法看到和接觸到的危險區(qū)域的腐蝕監(jiān)測險區(qū)域的腐蝕監(jiān)測 開展及運用開展及運用 國際上第一次

3、運用光纖傳感器進展腐蝕監(jiān)測的是日本于1993年在Calgary城的Beddington Trail橋上運用，為其他國家光纖腐蝕監(jiān)測的運用奠定了根底。 開展及運用開展及運用 美國海軍外表武器中心在美國海軍外表武器中心在19951995年的年的ADAD報告中指出報告中指出，他們已將集成光纖傳感系統(tǒng)用于船舶行業(yè)的腐，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。蝕監(jiān)測。 19971997年美國海軍部長代表公開宣布已將光纖腐蝕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)運用于船載飛機和船殼的腐蝕監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)運用于船載飛機和船殼的腐蝕監(jiān)控。 開展及運用開展及運用 美國海軍空軍武器中心在美國海軍空軍

4、武器中心在20002000年的國際腐蝕會議上綜年的國際腐蝕會議上綜述了腐蝕監(jiān)測的現(xiàn)狀，并提出利用特種資料光纖對腐述了腐蝕監(jiān)測的現(xiàn)狀，并提出利用特種資料光纖對腐蝕進展監(jiān)測是武器配備、船舶、飛機等行業(yè)維護材質(zhì)蝕進展監(jiān)測是武器配備、船舶、飛機等行業(yè)維護材質(zhì)“安康，延伸運用壽命的根本診斷方式。安康，延伸運用壽命的根本診斷方式。 開展及運用開展及運用國內(nèi)：國內(nèi)：中船重工中船重工725所：董颯英所：董颯英天津大學：雒婭楠天津大學：雒婭楠重慶大學重慶大學 黎學明黎學明南京航天航空大學：吳謹南京航天航空大學：吳謹 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介光光纖纖腐腐蝕蝕傳傳感感器器基于腐蝕環(huán)境參數(shù)監(jiān)測基于腐蝕環(huán)境

5、參數(shù)監(jiān)測腐蝕保險絲腐蝕保險絲鐵銹顏色丈量鐵銹顏色丈量法布里法布里- -珀羅干涉儀珀羅干涉儀光纖光柵光纖光柵金屬敏感膜金屬敏感膜 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 基于腐蝕環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的光纖腐蝕傳感器 氯離子濃度、濕度、pH值等 不能與鋼筋腐蝕建立單一的數(shù)學關系，必需綜合監(jiān)測鋼筋外表濕度、O2、CO2、氯離子濃度及PH值等參數(shù)的變化，建立專家系統(tǒng)，才干比較合理地判別鋼筋腐蝕情況。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介腐蝕保險絲腐蝕保險絲微彎效應微彎效應不能延續(xù)反映腐蝕過程。不能延續(xù)反映腐蝕過程。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介鐵銹顏色丈量鐵銹顏色丈量 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡

6、介缺陷：缺陷： 監(jiān)測鋼筋腐蝕程度不延續(xù)，只能根據(jù)預先設定的監(jiān)測鋼筋腐蝕程度不延續(xù)，只能根據(jù)預先設定的試劑監(jiān)測鐵銹能否生成，作閾值判別，反響早期腐試劑監(jiān)測鐵銹能否生成，作閾值判別，反響早期腐蝕。蝕。 丈量結(jié)果不穩(wěn)定：鐵銹的成分并非只需丈量結(jié)果不穩(wěn)定：鐵銹的成分并非只需Fe2O3(Fe2O3(紅紅棕色棕色) )，還有，還有Fe3O4 (Fe3O4 (呈黑色或藍黑色呈黑色或藍黑色) )；光反射位；光反射位置置很難保證。很難保證。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介法布里法布里-珀羅干涉儀珀羅干涉儀熱枕效應熱枕效應樹脂板厚度及彈性模量的選定影響丈量精度。樹脂板厚度及彈性模量的選定影響丈量精度。 光纖

7、腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介光纖光柵腐蝕傳感器光纖光柵腐蝕傳感器 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介光纖光柵腐蝕傳感器光纖光柵腐蝕傳感器直接丈量直接丈量光柵的有效極限拉應變有限，限制了監(jiān)測范圍光柵的有效極限拉應變有限，限制了監(jiān)測范圍 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介金屬敏感膜金屬敏感膜鋁合金資料被廣泛用于飛機等設備。鋁合金資料被廣泛用于飛機等設備。M.W.WoodruffM.W.Woodruff等人早在上世紀九十年代早期就提等人早在上世紀九十年代早期就提出了在光纖上制造出了在光纖上制造AlAl金屬敏感膜來監(jiān)測金屬敏感膜來監(jiān)測AlAl的腐蝕的腐蝕情況。情況。 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕

8、傳感器簡介金屬敏感膜金屬敏感膜AlAl膜膜 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介Fe-CFe-C合金膜光纖腐蝕傳感器相對合金膜光纖腐蝕傳感器相對AlAl膜腐蝕傳感器膜腐蝕傳感器有著更廣泛的運用前景。如今普遍運用的鋼筋混有著更廣泛的運用前景。如今普遍運用的鋼筋混凝土中的鋼筋，大量埋地金屬管道等等，其原始凝土中的鋼筋，大量埋地金屬管道等等，其原始資料都是資料都是Fe-CFe-C合金。由于鋼筋通常是埋入混凝土合金。由于鋼筋通常是埋入混凝土構(gòu)造內(nèi)部，難以直接接觸，所以相對傳統(tǒng)監(jiān)測方構(gòu)造內(nèi)部，難以直接接觸，所以相對傳統(tǒng)監(jiān)測方法，這種光纖傳感方法顯得更有意義。法，這種光纖傳感方法顯得更有意義。金屬敏感膜金屬敏感膜Fe-CFe-C合金膜合金膜 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介 光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器簡介如何在光纖纖芯上制造出理想的金屬膜層如何在光纖纖芯上制造出理想的金屬膜層，使得它的腐蝕形狀完全可以代表被測金，使得它的腐蝕形狀完全可以代表被測金屬的腐蝕形狀。屬的腐蝕形狀。光纖腐蝕傳感器的埋入工藝問題。光纖腐蝕傳感器的埋入工藝問題。 存在問題及研討展望存在問題及研討展望 如何找出金屬腐蝕形狀與光纖輸出之間的定如何找出金屬腐蝕形狀與光纖輸出之間的定量、可靠的對應關系。量、可靠的對應關系。 傳感器的放置、抗干擾、埋置工藝等問題。傳