《计测技术》推荐｜航空工业计量所陈爽：热端部件高温动应变光纤传感测量技术研究

热端部件高温动应变光纤传感测量技术研究

作者：陈爽*，隋广慧，张欣颖，张鹏浩，黄彩霞

作者单位：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

摘  要：为精确测量热端部件高温动应变，系统开展基于光纤传感技术的高温动应变测量方法研究。采用飞秒激光刻写耐高温光栅敏感结构，通过等离子热喷涂技术实现传感器在基底材料表面的安装，基于模拟热端部件工况的高温静应变校准装置和动应变校准装置进行传感器性能测试与评价。用于传感器高温工作耐受能力和应变测量精度考核验证的轮盘试验器试验结果表明：该传感器可耐受650 ℃高温环境，并且传感器离心应变实测值与设计仿真值误差小于5%；用于叶片振动载荷下动应变测量能力考核验证的高低周疲劳试验器试验结果表明：该传感器测得的共振频率测量值与理论值偏差约为1.3%，动应变幅值与设计预估量级相近。基于光纤传感技术的高温动应变测量方法为精确评估航空发动机热端部件应力分布和疲劳寿命、提前识别危险点提供了重要技术支撑。

关键词：传感器测试；热端部件；高温动应变；光纤传感；应力分布；疲劳寿命；飞秒激光；等离子热喷涂

作者简介

陈爽，正高级工程师，博士，主要从事光纤传感技术研究，包括特种光纤传感器研制、高温环境下多参量解耦技术和传感系统测试应用验证等。

科研团队介绍

团队负责人：张力（研究员，中国航空工业集团首席专家）

主要成员：隋广慧（正高级工程师）、陈爽（正高级工程师）、江琴（高级工程师）、张慧君（高级工程师）、吴天（高级工程师）、武洪波（高级工程师）、张鹏浩（高级工程师）、张欣颖（高级工程师）、赵启迪（高级工程师）、黄彩霞（高级工程师）、张爽爽（工程师）。

研究方向：开展结构健康监测技术研究，包括光纤传感结构健康监测系统研制、面向全寿命周期的结构健康状态评估方法、面向高温环境下关键参数测量传感系统研制等光纤传感相关技术的研究。

研究成果：近五年来，承担了国家科技部重大仪器设备开发等多项科研项目，建立了面向多种环境的应变、温度、压力、振动等参量的完整的光纤传感系统研制、测试与校准技术链条与体系，为相关行业的技术发展提供了具有自主知识产权的可靠的测试手段。

全文链接

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引用格式：陈爽， 隋广慧， 张欣颖， 等. 热端部件高温动应变光纤传感测量技术研究［J］. 计测技术，2026，46（2）：109-119.

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供稿：陈   爽

编审：刘宇轩

排版：马鹤伟

监制：韩   冰