Patent RU-2726038-C1 (RU)
Inventor: Kosheleva Natalya Aleksandrovna
IPC: G01L1/16
Filed: 2019-11-12
Granted: 2020-07-08
Abstract: Изобретение относится к области исследований неразрушающим контролем строительных материалов - бетонных композиций и конструкций из бетона с использованием оптоволоконного датчика с брэгговской решеткой. Контроль конструкций осуществляют посредством постоянного мониторинга в режиме реального времени, перед размещением датчиков в объеме композиционного материала проводят предварительное численное моделирование исследуемой конструкции для оптимизации зон размещения линии волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках в композиционном материале - бетонной смеси, размещают датчики на брэгговских решетках дискретно преимущественно в зоне предполагаемых наибольших концентрациях напряжений, где велика вероятность появления дефекта или повреждения, и в зоне умеренных концентраций напряжений в объеме конструкции, неразрушающий контроль осуществляют в объеме материала постоянно, начиная с формирования конструкции, при помощи волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках, при этом в процессе формирования контролируют уровень технологических деформаций в режиме реального времени; по полученным данным с волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках отслеживают фазовые переходы и уровни технологических деформаций. После формирования конструкции проводят мониторинг конструкции в процессе эксплуатации: проверяют волоконно-оптические датчики на брэгговских решетках на работоспособность путем дискретного нагружения образца и снятия спектра брэгговской решетки контролируют - имеет ли отраженный спектр один резонансный пик; при задаваемой внешней однотипной нагрузке на контролируемую конструкцию при помощи волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках фиксируют интеррогатором деформацию ее при появлении дефекта или дефектов на любом этапе постоянного мониторинга, начиная с формирования конструкции и во время ее эксплуатации, по наличию изменения деформированного состояния в зоне появления дефектов и изменению относительных величин:   р=1,2, …, k, q=р+1, р+2, …, k (где   - измеренные компоненты тензора деформации при помощи волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках в точках р и q для j - варианта нагрузок, k - число контролируемых точек,   - отношение деформаций). Далее проводят мониторинг конструкции, непрерывно фиксируя интеррогатором изменения деформационного состояния конструкции преимущественно в зонах расположения волоконно-оптических датчиков на брэгговских решетках в зонах наибольших и умеренных концентраций напряжений, при этом, о сохранении целостности исходного состояния контролируемой конструкции информируют при постоянстве совокупности отношения деформаций   для каждого из последующих вариантов нагружений при различных значениях числа контролируемых точек (k), а при изменении отношений деформаций   - своевременно сигнализируют о появлении дефекта и развитии дефектности в окрестности контролируемых точек, его местоположении и развитии. Технический результат -  расширение функциональных возможностей и возможность повышения качества постоянно получаемой информации в режиме реального времени о деформационных процессах, происходящих в исследуемом композиционном материале. 7 ил.