光纖光柵傳感器使飛行更安全保障

　　光纖光柵傳感器作為一種新型傳感器，是將傳感器制作在“頭發(fā)絲”粗細(xì)的光纖內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變、溫度、壓力、加速度等多種物理參量的測(cè)量，它可以耐受高電壓、抗電磁干擾，也可以埋入結(jié)構(gòu)機(jī)體的內(nèi)部，用于橋梁、大壩、油庫(kù)、鐵路等廣闊領(lǐng)域的在線監(jiān)測(cè)。

 

　　中航工業(yè)北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所成立了以薛景鋒研究員為帶頭人的光纖傳感技術(shù)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)研發(fā)出光纖光柵應(yīng)變、溫度、壓力、加速度傳感器，適用于地面、機(jī)載的解調(diào)儀表以及光纖傳感系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置，其性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，并在航天、高鐵、風(fēng)電、船舶、建筑工程等領(lǐng)域開(kāi)始廣泛應(yīng)用。

 

　　北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所主要從事計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研制和計(jì)量器具制造及國(guó)防計(jì)量行業(yè)管理工作，擁有國(guó)際一流的計(jì)量與校準(zhǔn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，擁有600余項(xiàng)檢定測(cè)試能力。

 

　　研究所以國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，于2010年組建了光纖傳感技術(shù)團(tuán)隊(duì)，該中心以光纖光柵刻制、傳感器設(shè)計(jì)及封裝、高速解調(diào)儀表的設(shè)計(jì)及應(yīng)用為主要特色，形成了一套獨(dú)立的研制開(kāi)發(fā)能力。目前已掌握超短型和超大波長(zhǎng)帶寬的光柵刻制，光纖光柵應(yīng)變傳感器的小型化封裝、安裝和性能評(píng)價(jià)，高速光纖光柵解調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)。該團(tuán)隊(duì)已將光纖光柵傳感系統(tǒng)成功應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的地面疲勞試驗(yàn)，并于2012年國(guó)內(nèi)首次完成了光纖光柵傳感系統(tǒng)的飛行驗(yàn)證試驗(yàn)。

 

　　薛景鋒研究員介紹說(shuō)，未來(lái)飛機(jī)機(jī)體利用這種光纖“神經(jīng)系統(tǒng)”，既可以通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)異常狀況進(jìn)行安全預(yù)警，通過(guò)數(shù)據(jù)積累實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的健康判斷和壽命預(yù)測(cè)，也可以為飛機(jī)機(jī)翼的變形提供數(shù)據(jù)支持，使飛行更加安全、更加智能。在這個(gè)項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上，將開(kāi)發(fā)出更加小型化、便于分布安裝的光纖傳感系統(tǒng)，使這項(xiàng)技術(shù)在飛機(jī)、鐵路、風(fēng)電及艦船等監(jiān)測(cè)方面走向更大范圍應(yīng)用。該團(tuán)隊(duì)技術(shù)成果曾榮獲兩次“中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)”，2012年榮獲“國(guó)防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)”，2015年榮獲“中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。