ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ФРЕНЕЛЕВСКО-БРЭГГОВСКОГО ТИПА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ОТВЕРЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ ЛИСТОВЫХ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ КОМПОЗИТОВ

Аннотация

Предлагается термокомпенсированный последовательно-параллельный двухканальный датчик френелевско-брэгговского типа для мониторинга отверждения плоских листовых термореактивных полимерных композитных материалов (ТРПКМ). Мониторинг в первом канале основан на измерении коэффициента отражения Френеля на границе раздела оптическое волокно/эпоксидная смола при его зондировании двухчастотном лазерным излучением, сформированным в фазовой двухкомпонентной адресной волоконной брэгговской структуре (АВБС). Показатель преломления эпоксидной смолы изменяется на разных стадиях отверждения, что выражается в изменении коэффициента отражения Френеля. Состояние отверждения определяется путем мониторинга изменения отраженной интенсивности на частоте биений компонент АВБС. При этом фазовая АВБС дополнительно служит термометром для реализации термокомпенсации первого канала. Использование двух волновых АВБС во втором канале помогает отделить температурно-индуцированные перекрестные эффекты от деформационных, вызванных отверждением смолы. Это достигается помещением одной волновой АВБС в эпоксидную смолу, а вторую вне ее в непосредственной близости, позволяющей учитывать температуру обрабатываемого ТРПКМ для реализации термокомпенсации второго канала. Для обработки информации в обоих каналах используется радиофотонный интеррогатор для опроса АВБС с высокой точностью. В ходе экспериментов, проведенных в резонаторно-рупорном микроволновым технологическом комплексе, доказана самодостаточность любого из каналов. При этом поставлена задача комплексного их использования при условии выполнения каналов на волокнах различного типа, что позволит более эффективно отделять температурно-индуцированные перекрестные эффекты от деформационных, что особенно важно при мониторинге отверждения плоских листовых ТРПКМ с сохранением его формы.