Технология волоконно-брагговских сенсоров для мониторинга состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности

В оборонной промышленности конструкции самолетов подвергаются широкому спектру воздействий окружающей среды, включая термические, механические и динамические нагрузки. Эти напряжения могут привести к усталости материала, коррозии и другим повреждениям, которые могут поставить под угрозу структурную целостность самолета. Для обеспечения безопасности и надежности военной авиации необходим постоянный контроль за исправностью авиационных конструкций.

Технология обнаружения волоконных решеток зарекомендовала себя как мощный инструмент в различных приложениях, включая определение состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности. Контролируя изменения структурной целостности компонентов самолета, датчики на основе волоконных решеток могут предоставить ценную информацию о состоянии самолета и помочь предсказать потенциальные неисправности до того, как они произойдут. В этой статье мы представим обзор принципа обнаружения волоконных решеток, проблем мониторинга состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности, того, как технология обнаружения волоконных решеток может помочь решить эти проблемы, а также того, как компания Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (сокращение от DCYS) может поддерживать мониторинг состояния конструкций самолетов (SHM) в оборонной промышленности.

Принцип обнаружения волоконной брэгговской решетки:

Волоконные брэгговские решетки (ВБР) представляют собой оптические волокна с периодической модуляцией показателя преломления, которые отражают узкую полосу пропускания света. Когда ВБР подвергается внешнему воздействию, например, деформации или температуре, отраженная длина волны смещается в зависимости от стимула. Контролируя сдвиг длины волны отраженного света, ВБР можно использовать для измерения широкого спектра физических параметров, включая деформацию, температуру, давление и вибрацию.

Нажмите на ссылку ниже, чтобы получить более подробную информацию:

Принцип измерения волоконной брэгговской решетки - Принцип ВБР - Принцип датчика ВБР - Температура ВБР, деформация, напряжение, вибрация, принцип измерения формы

Проблемы мониторинга состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности:

Мониторинг исправности авиационных конструкций в оборонной промышленности является сложной задачей из-за суровых условий эксплуатации, высокого уровня шума и вибрации, а также необходимости мониторинга в режиме реального времени. Традиционные методы мониторинга, такие как тензодатчики и акселерометры, часто оказываются неадекватными из-за их ограниченной чувствительности и восприимчивости к шуму окружающей среды. Кроме того, установка этих датчиков может занять много времени и средств, что затрудняет внедрение крупномасштабных систем мониторинга.

Физическая схема тензодатчика (тензодатчика) OFSCN® с оптоволоконной решеткой Брэгга (FBG) - несимметричный, длина 1 м­­

Физическая схема датчика деформации OFSCN® с волоконной брэгговской решеткой 6000 мкм (тензодатчик FBG диаметром 2,0 мм)­­

What Problems Can Be Solved by FBG Sensing Technology:

Технология обнаружения волоконных решеток может помочь решить многие проблемы, связанные с мониторингом состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности. Датчики ВБР обладают высокой чувствительностью и могут с высокой точностью обнаруживать изменения структурной целостности компонентов самолета. Кроме того, небольшой размер и гибкость датчиков FBG позволяют легко устанавливать их в самых разных конструкциях самолетов.

Контролируя изменения деформации, температуры и вибрации, датчики на основе волоконных решеток могут предоставить ценную информацию о состоянии конструкций самолета. Эту информацию можно использовать для прогнозирования потенциальных отказов до их возникновения, что позволяет своевременно проводить техническое обслуживание и ремонт, сокращать время простоев и повышать безопасность и надежность военных самолетов.

Рекомендуемые датчики деформации с волоконной решеткой:

6000με датчик деформации с волоконной брэгговской решеткой  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

Продукт представляет собой волоконный датчик деформации с решеткой Брэгга (тензодатчик ВБР), заключенный в трубку из высокоэластичного сплава и используемый для измерения деформации. В большинстве случаев это односегментные одноконцевые конструкции, либо он может изготавливаться как многосегментная одноконцевая конструкция. В некоторых случаях это также может быть двусторонняя структура. Датчик может быть настроен как радиационно-стойкий волоконный датчик деформации с решеткой Брэгга или устойчивый к высоким температурам волоконный датчик деформации с решеткой Брэгга. Способ развертывания продукта зависит от поддерживающих приспособлений, которые могут быть вставлены непосредственно в объект испытаний или установлены путем поверхностной сварки с соответствующими приспособлениями, прикручены болтами с просверленными отверстиями для фиксации, клеевым поверхностным монтажом, связаны ремнями для фиксации или зафиксированы зажимами, а также различными способами установки. Этот продукт представляет собой базовое конструкционное изделие, которое можно калибровать как датчик смещения ВБР или использовать в качестве датчика напряжения ВБР.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (Тензодатчик ВБР) состоит из оптоволоконных разъемов (FC, SC, LC, ST и т. д.), трубок из высокоэластичного сплава и одноточечной/многоточечной инкапсуляции ВБР.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

Этот продукт имеет небольшой размер, легкий вес, высокую прочность на растяжение и сжатие, водонепроницаемость, влагонепроницаемость и полную герметичность. Используя характеристики деформации ВБР, этот датчик можно вставлять, зажимать, монтировать на поверхности, приклеивать или встраивать в измеряемую конструкцию для обнаружения и мониторинга деформации.

6000με датчик деформации с волоконной брэгговской решеткой  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

Этот продукт представляет собой датчик деформации с волоконной брэгговской решеткой высокого диапазона (тензодатчик ВБР), используемый для измерения деформации. Его можно использовать в несимметричной конструкции, где он вставляется в измеряемый объект для измерения деформации. Его также можно использовать в двусторонней конструкции, где он фиксируется с помощью приспособления или прикрепляется непосредственно к поверхности для измерения деформации, что позволяет измерять деформацию в нескольких точках при последовательном подключении. Структура этого продукта такая же, как у датчиков напряжения с волоконной брэгговской решеткой.

Обзор продукта:

The OFSCN® high-range датчик деформации с волоконной брэгговской решеткой  (Тензодатчик ВБР) состоит из оптоволоконных соединителей (FC, SC, LC, ST и т. д.), высокоэластичных материалов и одноточечной инкапсуляции ВБР. В зависимости от используемых материалов он может работать при комнатной температуре или при максимальной температуре 120 градусов Цельсия (настраивается по запросу).

Данное изделие отличается небольшими размерами, легким весом, высокой прочностью на растяжение и сжатие, водонепроницаемостью и влагонепроницаемостью, а также полной герметизацией. Используя характеристики деформации ВБР, этот датчик можно вставлять, приваривать, приклеивать или приклеивать к внутренней или поверхности испытательной конструкции для обнаружения и мониторинга деформации.

Пекинская компания Даченг Юншенг Технолоджи, Лтд.:

Компания Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (сокращение от DCYS) является профессиональным производителем датчиков с волоконными решетками, демодуляторов волоконных решеток и системного программного обеспечения. Специализируется на производстве различных датчиков с волоконными решетками, включая датчики температуры, деформации, напряжения, смещения, вибрации, формы и т. д. DCYS также производит демодуляторы с волоконными решетками и может настраивать и разрабатывать соответствующее прикладное программное обеспечение.

Рекомендуемый демодулятор волоконной решетки:

Опросчик волоконно-оптических решеток - Демодулятор волоконно-оптических решеток - Высокоскоростной/частотный анализатор ВБР

Псевдоним продукта: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

Этот продукт представляет собой высокоскоростной/высокочастотный демодулятор ВБР производства компании Пекинская компания Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Этот опросчик совместим со всеми спецификациями и моделями OFSCN® Датчики ВБР (включая датчики температуры, напряжения и деформации ВБР). Он имеет регулируемую плотность портов (4, 8, 16 и 32 канала), высокая частота обновления (10, 20, 50 и 100 Гц).

DCYS поддерживает мониторинг структурного состояния самолетов в оборонной промышленности:

DCYS может помочь оборонной промышленности решить некоторые проблемы мониторинга состояния конструкции самолетов, предоставляя высококачественные датчики и демодуляторы ВБР, а также индивидуальные программные решения. Тесно сотрудничая с оборонной промышленностью, DCYS может разрабатывать инновационные решения для удовлетворения уникальных потребностей в мониторинге военных самолетов.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Другие моменты, требующие уточнения:

Помимо мониторинга состояния конструкций, технология обнаружения волоконных решеток также может использоваться для широкого спектра других приложений в оборонной промышленности, включая химическое и биологическое зондирование, акустическое зондирование и оптоволоконную связь. По мере продолжения исследований вполне вероятно, что будет обнаружено еще больше применений этой технологии, что сделает ее важным инструментом для оборонной промышленности.

В заключение, технология обнаружения волоконных решеток оказалась ценным инструментом для определения состояния авиационных конструкций в оборонной промышленности. Обеспечивая высокую точность и чувствительность, датчики ВБР могут обнаруживать изменения деформации, температуры и вибрации, что может помочь предсказать потенциальные сбои до того, как они произойдут. Кроме того, небольшой размер и гибкость датчиков FBG позволяют легко устанавливать их в самых разных конструкциях самолетов.

Компания Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (сокращение от DCYS) является профессиональным производителем датчиков с волоконными решетками, и мы можем помочь оборонной промышленности преодолеть проблемы, связанные с контролем состояния конструкции самолета, предоставляя высококачественные датчики и демодуляторы FBG, а также индивидуальные программные решения. Тесно сотрудничая с оборонной промышленностью, DCYS может разрабатывать инновационные решения для удовлетворения уникальных потребностей в мониторинге военных самолетов.

Таким образом, технология обнаружения волоконных решеток произвела революцию в способах проведения мониторинга состояния конструкций самолетов в оборонной промышленности. Его высокая точность, чувствительность и гибкость делают его важным инструментом для обеспечения безопасности и надежности военных самолетов. По мере продолжения исследований вполне вероятно, что будет обнаружено еще больше применений этой технологии, что еще больше укрепит ее место в оборонной промышленности как важнейшего инструмента для обнаружения исправности самолетов.