[发明专利]一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，属于管道结构监测技术领域，使得光纤光栅裸光栅贴服在待测结构的外表面，待测结构的表面出现轻微腐蚀时，利用光纤光栅裸光栅表面受到挤压，与此同时光纤光栅裸光栅收到挤压所产生的相应挤压力的物力效应；通过光纤光栅解调光谱仪可得出光纤光栅裸光栅的波长变化量；计算机通过同时提取待测结构的实时温度，根据线型关系进行温度补偿后得出光纤光栅裸光栅的应变量，再根据应变量和腐蚀性进行多次对比换算出相应的线性关系，最终在系统中能够实时准确的得出物体腐蚀程度；利用波分复用原理，我们可以使用一根光纤光栅裸光栅测出多个（1‑20）个腐蚀点，并且可以精确定位和组网采集。

技术领域

本发明涉及结构监测技术领域，具体是一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法。

背景技术

结构是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。结构因其自身独特的特点，广泛应用与多行业，多领域。结构的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。结构广泛应用于油、气、水等的运输和电力电缆等的铺设中，结构的健康状态决定了结构的使用寿命以及故障发生率，为了降低故障发生率，需要对结构进行监测。现有的结构监测方法检测一次需花费很长时间，效率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，使得光纤光栅裸光栅贴服在待测结构的外表面，当待测结构的表面出现轻微腐蚀时，利用光纤光栅裸光栅表面受到挤压，与此同时光纤光栅裸光栅收到挤压所产生的相应挤压力的物力效应；宽光谱光由光纤光栅裸光栅经过会发生反射光普电定向漂移现象，此时光纤光栅解调光谱仪可接收到反射光普，从而通过光纤光栅解调光谱仪对反射光谱的中心波长精确分析与对比，通过光纤光栅解调光谱仪可得出光纤光栅裸光栅的波长变化量。

计算机通过同时提取待测结构的实时温度，根据线型关系进行温度补偿后得出光纤光栅裸光栅的应变量，再根据应变量和腐蚀性进行多次对比换算出相应的线性关系，最终在系统中能够实时准确的得出物体腐蚀程度。

利用波分复用原理，我们可以使用一根光纤光栅裸光栅测出多个（1-20）个腐蚀点。并且可以精确定位和组网采集。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，包括光纤光栅裸光栅、光纤光栅解调光谱仪和计算机。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，使得光纤光栅裸光栅与待测结构的表面紧密接触。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，所述光纤光栅解调光谱仪可采用高精度光纤光栅智能解调仪。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，所述光纤光栅解调光谱仪位于地面，且光纤光栅解调光谱仪的另一端与外界计算机相连接。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，光纤光栅裸光栅根据结构的工作温度选择相应的封装材料。

优选地，一种基于光纤光栅传感的结构腐蚀在线监测装置及方法，所述封装材料为碳纤维。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实用性强，通过利用波分复用原理，我们可以使用一根罗光纤测出多个（1-20）个腐蚀点。并且可以精确定位和组网采集；根据应变量和腐蚀性进行多次对比换算出相应的线性关系，最终在系统中能够实时准确的得出物体腐蚀程度。

具体实施方式