基于光纤光栅的PBX声发射监测方法

摘要：

为解决传统压电传感器(piezoelectric,PZT)不能植入弹药内部监测高聚物粘结炸药(polymer bonded explosives,PBX)损伤问题,利用可调谐窄带光源搭建了基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)微细传感器的PBX声发射监测系统(FBG-AE),开展了PBX单轴拉伸、压缩及断铅实验,对比了FBG与PZT两种传感器的信号特征;同时还开展了FBG方法的环境适应性、信号方向敏感性等研究,以验证该监测系统的基本性能.研究结果表明:虽然试验中FBG信号幅值略低于PZT,但也能产生毫伏级以上输出信号,可以应用于PBX损伤在线监测;在环境温度与变形场分别小于±3℃或±25με范围内时,该FBG-AE系统能够有效监测到PBX上产生的断铅信号;FBG对AE信号方向具有敏感性,在90°和270°方向(即垂直于FBG轴向方向)信号幅值最低,提出并验证了采用弯曲粘贴FBG方法可以减小声发射监测方向敏感性差异,有利于提高PBX损伤定位精度.

关键词：光纤布拉格光栅(FBG)、声发射(AE)、高聚物粘结炸药(PBX)、可调谐窄带激光光源

所属期刊栏目：28

分类号：TJ55;TP216(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金资助11604309

在线出版日期：2020-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：449-455