МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК НА АДРЕСНЫХ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ СТРУКТУРАХ С РАДИОФОТОННЫМ ОПРОСОМ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ В МИКРОВОЛНОВОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

Аннотация

Данная статья ставит своей целью постановку задач для создания многофункционального датчика на адресных волоконных брэгговских структурах с радиофотонным опросом для мониторинга процесса изготовления термореактивных полимерных композитов в микроволновом технологическом комплексе. В первой части она носит обзорный характер с анализом приведенных данных по типам датчиков, используемых для мониторинга заливки связующего и отверждения композита с заключением о перспективности применения для решения этих задач волоконно-оптических датчиков. Полученные выводы служат дорожной картой для второй части, который включает в себя обзоры волоконно-оптических технологий, применяемых в производстве композитов и подбор прототипа, позволяющего одновременно контролировать процессы заливки и отверждения. Основным элементов прототипа является волоконная брэгговская решетка (ВБР). Известные преимущества ВБР нивелируются необходимостью применения для их опроса дорогостоящих оптико-электронных интеррогаторов с ограниченной точностью измерений. Предложен трехкомпонентный многофункциональный датчик для устранения этого недостатка, а также быстрого и точного опроса чувствительных элементов на основе адресных волоконных брэгговских структур (АВБС) с радиофотонным опросом. Пример применения датчика на АВБС в области мониторинга заполнения и отверждения ТРПКМ в микроволновом технологическом комплексе обсуждается в третьей части статьи. Оригинальность решения заключается в том, что разработанный датчик позволяет получать множество характеристик, критичных для мониторинга процесса изготовления ТРПКМ: заполнение смолой, измерение показателя преломления смолы, совместное измерение тепловых и механических деформаций на датчиках типа «сердцевина-оболочка-смола» и «сердцевина-смола как оболочка», а также получать их раздельное значение при использовании двух волоконного его компонента. Все компоненты представляют собой АВБС волнового типа.