發(fā)布時間：2018-04-12 16:31

  本文選題：光纖布拉格光柵 + 電鍍內應力��； 參考：《江西師范大學》2015年碩士論文

【摘要】：電鍍鍍層中均有應力,它的存在對鍍層性能有重要的影響,具有兩面性,一方面是制約鍍層質量、鍍層表面工藝的重要因素,在另一方面也能反映鍍層內部的結構變化。因而對電鍍過程中的應力進行測量和研究具有非常重要的意義。與傳統(tǒng)傳感器相比,光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating:FBG)具有體小質輕、穩(wěn)定性強、耐腐蝕、復用程度高的特點。當有擾動作用于FBG上時,其中心波長會產(chǎn)生偏移,通過計算中心波長偏移量可得到擾動物理量的變化。本研究基于FBG這一特性,提出利用FBG傳感器測試鍍層應力的新方法。本文主要工作包括以下三個方面:(1)介紹光纖布拉格光柵的應力應變傳感原理,以及光纖布拉格光柵在均勻軸向應力和均勻橫向應力作用下的傳感模型,綜合其特性,為光纖布拉格光柵在電鍍應力測量上的應用提供理論基礎。(2)分析了機械釋放測量法和無損測量法這兩類目前廣泛使用的電鍍殘余應力的測量方式,將本文采用的方法與其進行比較,確定本論文立項的優(yōu)勢。(3)本文提出了利用表面涂覆有鎳磷金屬層的FBG充當電鍍陰極來實時監(jiān)測電鍍應力的新思路,采用單一變量法,在不同的溫度、主鹽濃度的條件下進行了三組對照實驗,通過光譜分析儀實時記錄FBG中心波長的偏移量和方向,得到了9組數(shù)據(jù)。結合理論分析對實驗結果進行論證,驗證了方案的正確性和可行性。實驗結果表明FBG可以很好的監(jiān)測電鍍應力,具有實時性、精確性的特點,拓寬了FBG在傳感領域的應用。
[Abstract]:There are stress in electroplating coating, its existence has important influence on coating performance and has two sides. On the one hand, it is an important factor that restricts the quality of coating and the coating surface technology, on the other hand, it can also reflect the structure change inside the coating.Therefore, it is of great significance to measure and study the stress in electroplating process.Compared with traditional sensors, fiber Bragg grating fiber Bragg Grinding: FBG has the characteristics of small weight, strong stability, corrosion resistance and high reuse degree.When the disturbance acts on the FBG, the center wavelength will shift, and the variation of the disturbance physical quantity can be obtained by calculating the center wavelength offset.Based on the characteristic of FBG, a new method of measuring coating stress by FBG sensor is put forward in this paper.The main work of this paper includes the following three aspects: 1) introduce the principle of strain and stress sensing of fiber Bragg grating, and the sensing model of fiber Bragg grating under uniform axial stress and uniform transverse stress.This paper provides a theoretical basis for the application of fiber Bragg gratings in electroplating stress measurement. The mechanical release measurement method and nondestructive measurement method, which are widely used in electroplating residual stress measurement, are analyzed.By comparing the methods used in this paper with them, the advantages of this paper are determined. (3) A new idea of using FBG coated with nickel-phosphorus metal coating as electroplating cathode to monitor the electroplating stress in real time is put forward in this paper, and a single variable method is adopted.Three groups of controlled experiments were carried out under different temperature and concentration of main salt. The shift and direction of FBG central wavelength were recorded in real time by spectrum analyzer, and 9 groups of data were obtained.The experimental results are demonstrated by theoretical analysis, and the correctness and feasibility of the scheme are verified.The experimental results show that FBG can monitor electroplating stress well, and has the characteristics of real-time and accuracy, which broadens the application of FBG in sensor field.
【學位授予單位】：江西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ153.12;TN253

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本文編號：1740535