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介光纖腐蝕傳感器發(fā)展及應(yīng)用光纖腐蝕傳感器簡介第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器是在光纖傳感器的基礎(chǔ)上改進了的用于采集和傳送腐蝕信息的新方法，主要用于監(jiān)測由于腐蝕所造成的物體結(jié)構(gòu)位移、振動、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介光纖可以監(jiān)測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介光纖腐蝕傳感器的優(yōu)點：體積小、形狀靈活進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多點監(jiān)控輕便簡潔、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區(qū)域的腐蝕監(jiān)測第五頁，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)用光纖傳感器進行腐蝕監(jiān)測的是日本于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。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年的國際腐蝕會議上綜述了腐蝕監(jiān)測的現(xiàn)狀，并提出利用特種材料光纖對腐蝕進行監(jiān)測是武器裝備、船舶、飛機等行業(yè)保護材質(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)诰彭摚捕摚?022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡介光纖腐蝕傳感器基于腐蝕環(huán)境參數(shù)監(jiān)測腐蝕保險絲鐵銹顏色測量法布里-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(xué)關(guān)系，必須綜合監(jiān)測鋼筋表面濕度、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介腐蝕保險絲——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介鐵銹顏色測量第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡介缺點：

監(jiān)測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)測鐵銹是否生成，作閾值判斷，反應(yīng)早期腐蝕。

測量結(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介光纖光柵腐蝕傳感器直接測量光柵的有效極限拉應(yīng)變有限，限制了監(jiān)測范圍第十七頁，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Al的腐蝕狀況。

光纖腐蝕傳感器簡介金屬敏感膜——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介第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日光纖腐蝕傳感器簡介Fe-C合金膜光纖腐蝕傳感器相對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，所以相對傳統(tǒng)監(jiān)測方法，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，大部分停留在實驗室階段。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