带状传感器制作实验方案（01.9）（一）.docxVIP

带状传感器制作实验方案1. 引言利用碳纤维预浸料封装带状的分布式光纤传感器，用来测试应变和温度，使复合材料具备智能性，应用更为广泛。必要性将制作的带状的分布式光纤传感器粘贴于物体的表面，以获得该物体的温度和应变参数，使测量变得方便和简洁化，同时大幅度的减少测量费用。简要方案试验目的：（1）掌握带状光纤传感器的制作工艺，熟悉具体流程，以为后来封装长距离的带状光纤传感器提供经验。（2）利用封装的带状光纤传感器粘贴于物体表面，以获取温度和应变 参数，使测量变得方便高效，节约测量成本。 材料仪器：直尺、笔、剪刀、光纤、熔接机、热压机、预浸料、铁氟龙管、脱模布、砝码、脱模剂、铁氟龙板。试验工况：实验仪器均能能正常工作。试验方法：将光纤按规定的尺寸放置在预浸料上，利用热压机按一定的热压参数热压制成复合板。图1 单个传感器制作的分层示意图图2 带状传感器示意图此带状传感器由多个单个传感器连接而成。其中包覆铁氟龙管的脱模布尺寸为2000*20mm，铁氟龙管放置在其中间位置，距离预浸料的边缘为10mm，铁氟龙管（1*2mm）的长度为2000mm，预浸料尺寸为200*90mm，最外层脱模布的尺寸和预浸料的尺寸一样为200*90mm。内容要点4.1 实验目的利用制作的带状的分布式光纤传感器，粘贴于物体表面，以获得该物体的温度和应变参数，对其进行结构健康的检测。4.2 实验原理将光纤套上铁氟龙管，按一定的位置放置在预浸料上，经过一定的热压条件制成带状的分布式光纤传感器，所制成的分布式光纤传感器里有一段光纤可测温度，一段可测应变。粘贴于物体的表面，即可获得温度和应变的参数。4.3 实验准备检验热压机是否能正常工作；检查熔接机是否正常工作；裁剪一定长宽的预浸料；剪出所需光纤；将砝码事先放置在实验仪器旁；备好所需的尺子和笔；4.4 实验工况所需材料均已准备好，实验仪器也能正常工作。4.5 实验方法将热压机的上下模板事先用酒精擦洗一遍，以避免有赃物存在，从而影响所制样品便面的平滑度；用脱模剂喷涂在下模板；将事先剪好的预浸料放置在下模板，并将剪好的脱模布放置在预浸料上相应的位置；将套有铁氟龙管的光纤也按相应的位置放置在脱模布上；用砝码拽住未套有铁氟龙管的光纤两端，以获得均匀的预应力；再用另一层脱模布盖住套有铁氟龙管的光纤；将另一块预浸料盖在和第一块脱模布相应的位置上；用相应大小的两层脱模布再次放置在套有铁氟龙管的外部（此时有明显的凸起）；将剪好的两块不等大小的铁氟龙板放置在最外层的预浸料上（以使所制传感器的表面平滑）；此时还需要再放置和预浸料大小的四层脱模布（铁氟龙管1*2mm，铁氟龙板1mm，上模板和下模板合拢时，铁氟龙板上方仍有间隙，消除间隙就得再放脱模布，以增加其厚度）；经过一定的时间，热压完成；将表面粘住的脱模布撕去和铁氟龙板拿开；此时需要两人合作将热压完成的预浸料往外移出，以热压另一部分；第一部分并不是完全移出，此时需要留将近20mm在热压模板内，将热压的另一层预浸料盖在上面（如果刚好放在热压完成的末端，表面会看起来很平滑，但是此时会容易造成里面的光纤断裂，所以需要将热压完成的部分留20mm在热压模板内，以刚好的衔接第二部分）；此时开始第二部分的热压工作；放置好热压部分的预浸料后，将未套有铁氟龙管的那段光纤另一端掉住砝码（此时只需要一端挂砝码即可）；步骤如热压第一部分时的操作，第二部分热压完成后，接着第三部分，第四部分...直到整个带状传感器完成所需的制作长度； 图3 实验流程图4.6 预期结果带状的光纤传感器完好的做出来，实验结果如所预期。4.7 可能的困难光纤在操作的过程中断裂，预浸带两部分之间衔接有问题（皱褶，大的凸起）。4.8 实验分工实验日期拍照和实验记录热压机操作放置材料和工艺操作裁剪预浸料裁剪铁氟龙管和铁氟龙板看护仪器2017年1月11日胡怀黄俊炫孙孝鹏 胡怀 黄俊炫胡怀 黄俊轩孙孝鹏孙孝鹏 胡怀 黄俊炫