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1、總561期第4期河南科技Vo1．561，No．42015年4月JournalofHenanScienceandTechnologyApr，2015基于光纖布拉格光柵的電鍍鎳應(yīng)力實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)劉程(江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院江西省光電子與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330022)摘要：利用光纖布拉格光柵(FiberBraggGrating，F(xiàn)BG)傳感器的特性，監(jiān)測(cè)電鍍應(yīng)力。采用單一變量法，在不同溫度和主鹽濃度的條件下分別進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果表明，F(xiàn)BG中心波長(zhǎng)在電鍍應(yīng)力的累積過程中響應(yīng)靈敏，不僅可以很好地監(jiān)測(cè)電鍍應(yīng)力的大小，也能表征電鍍應(yīng)力的變化；能
2、夠?yàn)楦纳齐婂児に嚄l件提供有效的依據(jù)，具有簡(jiǎn)便性、實(shí)時(shí)性、精確性的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：布拉格光纖光柵；電鍍應(yīng)力；單一變量法；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào)：TN29；TG115文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003—5168【2015)04—0008—2Real-timeOn-lineMonitoringofNickelPlatingStressBasedonFiberPragueGratingLiuCheng(SchoolofPhysicsandCommunicationElectronicsofJiangxiNormalUniversityJiangxiKeyLaborat
3、oryofPhotonicsandCommunicationsNanchang，Jiangxi，330022)Abstract：ThecharacteristicsofBraggGratingFiber(FBG)sensorwereusedtomonitortheplatingstress．Usingthesinglevariablemethod，aeontrastiveexperimentwascarriedoutundertheconditionsofdifferenttemperatureandsaltconcentration．Themeasu
4、ringresultsshowthatthecenterwavelengthofFBGissensitivetotheaccumulationofthestressintheplating，itcannotonlywellmonitorthestrengthofplatingstress，butcanalsocharacterizethechang—esofplatingstress；providingeffectivebasisforimprovingtheplatingconditions，whichisasimple，real-time，accu
5、—rate．Keywords：PragueFiberGrating；platingstress；singlevariablemethod；real-timemonitoring電鍍過程中產(chǎn)生的電鍍應(yīng)力對(duì)鍍層質(zhì)量帶來不利的1FBG傳感原理影響?。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電鍍應(yīng)力對(duì)電鍍行業(yè)具有很大的實(shí)際意義。目前測(cè)量電鍍應(yīng)力的方法主要有3種：薄FBG是一種無源波長(zhǎng)調(diào)制型傳感器，與寬帶光源相片陰極彎曲法、螺旋收縮儀法、x射線衍射法。但薄片連后，特定波長(zhǎng)的光將產(chǎn)生諧振，從而形成諧振峰。FBG陰極彎曲法會(huì)污染電鍍液，影響陰極電流分布；螺旋收縮反射中心波長(zhǎng)B與光柵周期^和纖
6、芯有效折射率nef的儀法測(cè)試過程較復(fù)雜；而x射線衍射法測(cè)量精度高，不適關(guān)系為：=2^·n合鍍層很薄時(shí)的電鍍應(yīng)力測(cè)量。當(dāng)FBG受到應(yīng)力擾動(dòng)時(shí)，其中心反射波長(zhǎng)將隨應(yīng)力光纖布拉格光柵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性的變化Act做線性變化，即：高、抗電磁干擾等特點(diǎn)，作為傳感器件被廣泛地應(yīng)用于道路橋梁、礦井等領(lǐng)域。本文基于FBG優(yōu)良的傳感特：fl．墜+．Oneff1AA0or0orJ性，將其作為應(yīng)力傳感器，利用單一變量法，測(cè)試不同溫度和不同主鹽濃度條件下的電鍍應(yīng)力。其中，表示光柵周期隨應(yīng)力的變化，它由FBG$~收稿日期：2015—3—28基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金
7、(No．61368001，81460109)；江西省自然科學(xué)基金(No．20114BAB205067)；江西省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(No．20142BBE50059)；江西省光電子與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(No．2013008)作者簡(jiǎn)介：劉程(1990一)，男，碩士研究生，研究方向：光纖光柵傳感技術(shù)。第4期基于光纖布拉格光柵的電鍍鎳應(yīng)力實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。9·料特性決定，及材料的泊松比和彈性模量決定；蘭表示力的變化：由圖1可知，溫度變高，波長(zhǎng)偏移量變小，電鍍Ec、cco—m>日^^UU應(yīng)力??；由圖2可知質(zhì)量濃度變大，電鍍應(yīng)力先變小后變ij1光柵有效折射率隨應(yīng)力變
8、化產(chǎn)生的變化，由FBG彈光系大；超過一定7濃度6時(shí)6，質(zhì)5量濃5度4變大4，電鍍應(yīng)力先變大后¨
