Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Теоретические аспекты калибровки и оценки погрешностей волоконно-оптической системы диагностики полимерных композитов
- Авторы
- Федотов Михаил Юрьевич fedonovmyu@gmail.com, канд. техн. наук, главный конструктор проекта, академик Российской инженерной академии (РИА), заместитель президента РИА, Институт автоматики и электрометрии СО РАН; Российская инженерная академия, г. Новосибирск, Россия, Москва, Россия
- В разделе
- КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
- Ключевые слова
- полимерный композит / встроенный контроль / волоконно-оптический датчик / волоконная брэгговская решетка / метод двух волокон / модель оптического контроля / коэффициент чувствительности / калибровка / погрешность данных контроля
- Год
- 2023 номер журнала 2 Страницы 43 - 51
- Индекс УДК
- 620.179.18
- Код EDN
- BTKMRH
- Код DOI
- 10.52190/2073-2562_2023_2_43
- Финансирование
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Рассмотрены теоретические и методические особенности калибровки волоконно-оптической системы встроенного контроля полимерных композитов интегрированными волоконно-оптическими датчиками на основе волоконных брэгговских решеток. Установлено, что для повышения достоверности данных оптического контроля целесообразно применение квадратичной модели оптического контроля. Показано, что процесс калибровки является неотъемлемой составляющей при создании системы встроенной диагностики полимерных композитов и заключается в экспериментальном определении значений коэффициентов чувствительности к деформации и температуре с учетом моделей оптического контроля. Описаны основные методы оценки погрешностей контроля полимерных композитов интегрированными волоконно-оптическими датчиками через погрешности коэффициентов чувствительности, калибровочную погрешность для нелинейной системы уравнений. Установлено, что применение рассмотренных методов и их адаптация к конкретным полимерным композитам и конструкциям позволит в перспективе создать эффективную систему одновременной диагностики деформации и температуры.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Беловолов М. И., Беловолов М. М., Семенов С. Л. и др. Разработка волоконно-оптических датчиков контроля технических характеристик и оценки работоспособности композитных узлов изделий авиационной и ракетно-космической техники (Обзор) // Конструкции из композиционных материалов. 2020. № 3(159). С. 45-53.
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Козельская С. О., Терентьев В. С. Методы одновременного контроля деформации и температуры композитных конструкций волоконно-оптическими датчиками // Конструкции из композиционных материалов. 2020. № 2(158). С. 44-51. EDN: UGQFVR.
Kersey A. D., Davis M. A., Patrick H. J., Leblanc M. Fiber grating sensors // IEEE J. Lightwave Tech. 1997. V. 15(8). P. 1442-1463.
Her S.-C., Huang C.-Y. Effect of coating on the strain transfer of optical fiber sensors // Sensors. 2011. V. 11(7). P. 6926-6941. DOI: 10.3390/s110706926 <https://www.mdpi.com/1424-8220/11/7/6926>.
Sivanesan P., Sirkis J. S., Murata Y., Buckley S. G. Optimal wavelength pair selection and accuracy analysis of dual fiber grating sensors for simultaneously measuring strain and temperature // Optical Engineering. 2002. V. 41(10). P. 2456-2463. DOI:10.1117/1.1505638 <http://dx.doi.org/10.1117/1.1505638>.
Farahi F., Webb D. J., Jones J. D., Jackson D. A. Simultaneous measurement of temperature and strain: cross-sensitivity considerations // J. Lightwave Technology. 1990. V. 8(2). P. 138-142. DOI: 10.1109/50.47862 <http://dx.doi.org/10.1109/50.47862>.
Boccaccio P., Donà R., Zoccoli A. Calibration of a Fiber Bragg Grating as Ultra-Sensitive Strain Gauge // LNL Annual Report, Appl. Gen. and Interdisc. Phys. Instrumentation. 2010. P. 191-192.
Richter-Trummer V., Tavares S. M., Peixoto D. F. et al. Calibration of Fibre Bragg Grating (FBG) Sensors and Their Use for Welding Monitoring: 7th EUROMECH Solid Mechanics Conference J. Ambrosio et.al. (eds.) Lisbon, Portugal, 7-11 September 2009. - 14 p.
Richter-Trummer V., Peixoto D., Moreira P. M. G. P. et al. Calibration of FBG sensors for measurement of temperature and strain using thermal stresses, paper S0103_P0382, 3rd International Conference on Integrity, Reliability and Failure, Porto/Portugal, 20-24 July 2009.
Kehlenbach M., Horoschenkoff A., Trutzel M. N., Betz D. Performance of fiber optic Bragg grating sensors in CFRP structures // Smart Structures and Materials 2001: Sensory Phenomena and Measurement Instrumentation for Smart Structures and Materials. SPIE. 2001. V. 4328. P. 199-208.
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Козельская С. О. Математическое моделирование и экспериментальные результаты контроля ПКМ волоконно-оптическими датчиками с учетом воздействия факторов, имитирующих реальные условия эксплуатации // Контроль. Диагностика. 2019. № 4. С. 12-19. DOI: 10.14489/td.2019.04.pp.012-019. EDN: FRINRZ.
Pereira G., Faria H., Frias C., Frazao O., Marques A. T. Study and calibration of FBG sensors for the accurate strain monitoring of COPV // ECCM15 - 15TH European conference on composite material. 2012. - 9 p.
Pereira G., Frias C., Faria H., Frazão O., Marques A. T. On the improvement of strain measurements with FBG sensors embedded in unidirectional composites // Polymer Testing. 2013. V. 32(1). P. 99-105. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2012.09.010 <http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.09.010>.
Pereira G., Frias C., Faria H., Frazão O., Marques A. T. Study of strain-transfer of FBG sensors embedded in unidirectional composites // Polymer Testing. 2013. V. 32(6). P. 1006-1010. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2013.05.006 <http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.05.006>.
Mahakud R., Kumar J., Prakash O., Dixit S. K. Study of the nonuniform behavior of temperature sensitivity in bare and embedded fiber Bragg gratings: experimental results and analysis // Applied Optics. 2013. V. 52(30). P. 7570-7579. DOI: 10.1364/AO.52.007570 <http://dx.doi.org/10.1364/AO.52.007570>.
Flockhart G. M. H., Maier R. R. J., Barton J. S. et al. Quadratic behavior of fiber Bragg grating temperature coefficients // Applied Optics. 2004. V. 43(13). P. 2744-2751. DOI: 10.1364/ao.43.002744 <https://doi.org/10.1364/ao.43.002744>.
Аксенова Е. Н., Гасников Н. К., Калашников Н. П. Методы оценки погрешностей результатов прямых и косвенных измерений в лабораториях физического практикума: Учеб.-метод. пособие. - М.: МИФИ, 2009. - 24 с.
- Купить
- 500.00 руб
