[发明专利]一种基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测方法，其特征在于：在管道外壁周向设置光纤光栅阵列传感器，光纤光栅阵列传感器包括一根封装的光纤和在光纤上等距分布的光纤光栅，光纤光栅阵列传感器预拉伸后通过磁铁夹紧固定在管道外壁上，光纤光栅阵列传感器将各个光纤光栅测量到的局部环向应变解调后传输到数据处理系统，有纵向裂纹的管道的环向应变以裂纹为中心呈对称分布，裂纹处的局部环向应变最小，靠近裂纹的一段区域内，局部环向应变随与裂纹的距离的增大而增大，远离裂纹的区域内，局部环向应变趋近于一个常数，数据处理系统根据环向应变的变化情况找到最小的局部环向应变从而确定管道纵向裂纹的位置；

光纤光栅阵列传感器进行测量时，如果所有的局部环向应变中有一个局部环向应变明显比其余的局部环向应变小，并且将光纤光栅阵列传感器向任一个方向微小转动后所述的局部环向应变均会增大，则所述的局部环向应变为最小的局部环向应变，如果所有的局部环向应变趋近于一个常数，则将光纤光栅阵列传感器转动一定角度继续测量直至局部环向应变开始变小，如果有部分局部环向应变向同一个方向持续变小，则将光纤光栅阵列传感器向变小的方向转动一定角度继续测量直至测得最小的局部环向应变。

2.如权利要求1所述的基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测方法，其特征在于：基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测装置包括依次连接的光纤光栅阵列传感器、光纤光栅解调仪和数据处理系统，光纤光栅阵列传感器沿管道外壁周向设置，光纤光栅阵列传感器包括一根封装的光纤和在光纤上等距分布的光纤光栅，光纤光栅阵列传感器预拉伸后通过磁铁夹紧固定在管道外壁上。

3.如权利要求2所述的基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测方法，其特征在于：磁铁底部为与管道外壁贴合的圆弧面，圆弧面上设有凹槽，凹槽内固定有橡胶条，橡胶条底部设有用于放置光纤光栅阵列传感器的弧形凹槽。

4.如权利要求2所述的基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测方法，其特征在于：光纤通过玻璃纤维或者碳纤维进行封装。

5.如权利要求2所述的基于光纤光栅传感的管道纵向裂纹检测方法，其特征在于：光纤上光纤光栅的间距为5mm。