(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210796485.4 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 苏州辰航 致远智能科技有限公司 地址 215211 江苏省苏州市吴江区黎里镇 汾湖大道5 58号 (72)发明人 徐东　 (74)专利代理 机构 合肥律通专利代理事务所 (普通合伙) 34140 专利代理师 吴奇 (51)Int.Cl. G01N 3/32(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01B 11/16(2006.01) (54)发明名称 高压气瓶的疲劳检测方法及疲劳检测组件 (57)摘要 本发明提供高压气瓶的疲劳检测方法及疲 劳检测组件， 涉及疲劳检测领域， 包括中部具有 圆柱形容器的铝合金内胆， 所述铝合金内胆的外 侧设置有多个具有光纤栅点的光纤光栅应变传 感器以及用于与所述光纤光栅应变传感器相互 配合使用的光纤光栅温度传感器， 本发明提供高 压气瓶的疲 劳检测方法及疲劳检测组件， 通过在 同一温度场中同时布置光纤光栅温度传感器和 光纤光栅应变传感器， 并通过光纤光栅温度传感 器对光纤光栅应变传感器的温度进行补偿， 使光 纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器发生 相同温度效应， 从而使光纤光栅应变传感器消除 温度变化引起的波长偏移并得处应变单独引起 的波长偏移， 从而 使气瓶测量更精确。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114993862 A 2022.09.02 CN 114993862 A 1.高压气瓶的疲劳检测组件， 包括中部具有圆柱形容器的铝合金内胆(1)， 其特征在 于： 所述铝合金内胆(1)的外侧设置有多个具有光纤栅点的光纤光栅应变传感器(3)以及用 于与所述光纤光栅应变传感器(3)相互配合使用的光纤光栅 温度传感器(2)， 所述铝合金内 胆(1)的外侧包裹有碳纤维缠绕层(4)， 所述光纤光栅温度传感器(2)与光纤光栅应变传感 器(3)包裹在碳纤维缠绕层(4)的内侧， 所述光纤光栅温度传感器(2)与光纤光栅应变传感 器(3)的一端贯 穿碳纤维缠绕层(4)连接有接 头。 2.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测组件， 其特征在于： 多个所述光纤光栅应 变传感器(3)的数量为四个， 每个所述光纤光栅应变传感器(3)设置有五个光纤栅点， 四个 所述光纤光栅应变传感器(3)围绕铝合金内胆(1)的中心点分布， ， 四个所述光纤光栅应变 传感器(3)的布置方向均 与铝合金内胆(1)的轴向平行。 3.根据权利要求2所述的高压气瓶的疲劳检测组件， 其特征在于： 所述光纤光栅应变传 感器(3)的五个光纤栅点与铝合金内胆(1)的圆柱形容器连接， 五个所述光纤栅点中相 邻的 两个栅点之间具有连接距离， 五个所述光纤栅点的连接长度与铝合金内胆(1)的圆柱形容 器之比为一比一， 五个所述光纤栅点中相邻的两个栅点之间的距离均为铝合金内胆(1)圆 柱形容器的四分之一。 4.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 通过有限元仿真的方法对气瓶的应力分布进行分析和温度检测位置进行定 位； 步骤二： 通过应力数据选择样品光纤光栅应变传感器(3)和与光纤光栅应变传感器(3) 适配的样品光纤光 栅温度传感器(2)； 步骤三： 对光纤光栅温度传感器(2)和光纤光栅应变传感器(3)的数据进行标定， 得出 光纤光栅温度传感器(2)的温度灵敏系数和光纤光栅应变传感器(3)的应变灵敏系数， 并使 用光纤光 栅解调仪识别并采集布拉格中心波长； 步骤四： 将光纤光栅温度传感器(2)和光纤光栅应变传感器(3)粘贴在铝合金内胆(1) 表面的待测点位置， 并对铝合金内胆(1)进 行碳纤维缠绕， 在碳纤维缠绕以及固化之后再使 光纤光栅应变传感器(3)和光纤光 栅温度传感器(2)熔接 接头。 步骤五： 通过无线式光纤传感分析仪检测待测点的应变与温度变化和中心波长并与光 纤光栅温度传感器(2)的温度灵敏系数和光纤光栅应变传感器(3)的应变灵敏系数以及中 心波长的标定值进行对比， 判断铝合金内胆(1)的疲劳强度。 5.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测方法， 其特征在于： 所述步骤三中光纤光 栅温度传感器(2)的温度灵敏系数标定采用恒温箱法标定， 所述光纤光栅应变传感器(3)的 应变灵敏系数 标定采用四点弯等弯 矩梁进行。 6.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测方法， 其特征在于： 所述步骤三中的粘贴 的光纤光栅温度传感器(2)和光纤光栅应变传感器(3)与步骤二选用的光纤光栅温度传感 器(2)和光纤光 栅应变传感器(3)为同一批次， 具有相同的封装方式， 安装工艺和环境条件。 7.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测方法及疲劳检测组件， 其特征在于： 所述 步骤五中的无线式光纤传感分析仪可将待测点数据通过无线传输传输到计算机上， 并通过 计算机对铝合金内胆(1)的疲劳强度进行实时监测。 8.根据权利要求1所述的高压气瓶的疲劳检测方法及疲劳检测组件， 其特征在于： 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114993862 A 2步骤四中的光纤光栅应变传感器(3)用于测量铝合金内胆(1)的应变， 同时受温度和应变的 影响， 所述 光纤光栅温度传感器(2)用于测量铝合金内胆(1)的温度， 且只受到温度的影响。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114993862 A 3