光纤布拉格光栅在焊接监测中的应用

摘要

用光纤布拉格光栅(FBG)监测焊接过程时需要对其进行金属化保护和增敏封装,本文对其金属化增敏封装现状进行了总结,对比了熔融涂镀法、真空蒸镀法、溅射法、化学镀、电镀金属化方法的优缺点.概括了FBG监测焊接过程时的传感信号和灵敏度的标定方法,总结了耦合信号的分离方案.介绍了搅拌摩擦焊(FSW)、金属惰性气体(MIG)焊、钨极惰性气体(TIG)焊等焊接过程的实时监测实例;分析了各种实例中传感器的安装布局、保护增敏、选择参照仪器等技术环节.分析了FBG实时监测超声波焊、钎焊等焊接过程(接头和热影响区温度和应力应变演化)的可行性,指出FBG应用于监测焊接过程时存在焊缝内部监测困难,表面粘贴的FBG散热差,容易引起监测失准、温度和应变交叉敏感等问题.