[发明专利]用于检测和监控扩散经过结构的裂纹的传感器装置

权利要求书

1.一种用于检测并监控扩散经过一结构的裂纹的传感器装置，包括：

光源装置；

检测器结构；以及

具有近端和远端的多个光导纤维，所述纤维彼此间隔开并与所述结构相联，使得当裂纹扩散经过所述结构时，一个或多个所述光导纤维被裂纹破坏，所述光导纤维在所述纤维近端处接收光，并且所述光导纤维在所述纤维远端上具有涂层，所述涂层能够导致光朝向所述纤维近端返回，所述光导纤维中未破坏的光导纤维使光以高强度返回到所述检测器结构。

2.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述纤维被结合至所述结构。

3.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述纤维被纳入到所述结构中。

4.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述纤维被定位在形成于所述结构中的相应的凹槽中。

5.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述纤维以基本上垂直于预期裂纹方向的平行栅格模式定位。

6.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述涂层包括荧光涂层和磷光涂层之一。

7.如权利要求6所述的传感器装置，其中，所述检测器结构包括：

第一聚焦光学器件，用于将光聚焦到所述纤维之一中，并将返回光从所述一根纤维提供至分束器；

所述分束器，用于从所述第一聚焦光学器件沿检测路径引导所述返回光；

过滤器，用于阻止沿所述检测路径传播的照射光，同时允许所述返回光通过；

第二聚焦光学器件，用于将所述返回光朝向传感器阵列聚焦；

所述传感器阵列，其检测所述返回光，并产生对应于所述一根纤维的检测信号；以及

处理系统，其联接到所述传感器阵列，用于接收并处理所述检测信号。

8.如权利要求7所述的传感器装置，其中，所述传感器阵列包括CCD阵列或光电检测器阵列，并且所述处理系统包括微处理器或计算机化数据采集系统。

9.如权利要求8所述的传感器装置，其中，基于所述返回光的强度，对应于结构温度的温度由所述处理器确定。

10.如权利要求8所述的传感器装置，其中，基于所述返回光的衰减，对应于结构温度的温度由所述处理器确定。

11.如权利要求8所述的传感器装置，其中，所述处理器产生输出信号，所述输出信号将检测到的已损坏纤维的数量关联到裂纹的长度。

12.如权利要求1所述的传感器装置，其中，所述涂层包括反射涂层。

13.如权利要求12所述的传感器装置，其中，所述光源包括脉冲激光。

14.如权利要求13所述的传感器装置，其中，所述检测器结构包括：

第一聚焦光学器件，用于将光聚焦到所述纤维之一中，并将返回光从所述一根纤维提供至分束器；

所述分束器，用于从所述第一聚焦光学器件沿检测路径引导反射光；

第二聚焦光学器件，用于将所述反射光朝向传感器阵列聚焦；

所述传感器阵列，其检测所述反射光，并产生对应于所述一根纤维的检测信号；以及

处理系统，其联接到所述传感器阵列，用于接收并处理所述检测信号。

15.如权利要求14所述的传感器装置，其中，所述传感器阵列包括CCD阵列或光电检测器阵列，并且所述处理系统包括微处理器或计算机化数据采集系统。

16.如权利要求14所述的传感器装置，其中，所述处理器系统产生输出信号，所述输出信号将检测到的已破坏纤维的数量关联到裂纹的长度。

17.一种用于检测并监控扩散经过一结构的裂纹的传感器装置，包括：

光源装置；

检测器结构；以及

包括第一光导纤维和第二光导纤维的多个光导纤维对，所述纤维对彼此间隔开并与所述结构相联，所述第一光导纤维接收光，并且当一对所述第一纤维和第二纤维未损坏时，所述未破坏对的所述第二纤维使光以高强度返回到所述检测器结构。

18.如权利要求17所述的传感器装置，其中，所述第一光导纤维和第二光导纤维包括具有一环的连续光导纤维。

19.如权利要求17所述的传感器装置，还包括镜体结构，所述镜体结构与第一纤维和第二纤维的每个所述对相联，用于将光从每个所述第一光导纤维反射到相应的一个所述第二光导纤维。