Processus d'étanchéité optimisé et surveillance en temps réel des structures d'étanchéité de verre à métal

Ce protocole peut être utilisé pour effectuer la surveillance simultanée en temps réel de la température et du stress des structures métal-verre pour la première fois. Le principal avantage de cette technique est que le capteur de grille Bragg fibre peut être bien fusionné avec la structure métal-verre sans détruire l’isolation ou l’hermétisme de la structure métal-verre. Kangjia Hu, étudiante en master à l’INET, démontrera la procédure avec Zhichun Fan.

Pour traiter la poudre de verre granulé, versez environ 1,1 grammes de poudre dans un moule à cylindre en verre et placez le moule sur la machine à presser. Pour compacter le verre dans un cylindre en verre, allumez la machine de presse et placez le cylindre résultant dans un four de chauffage pour être centré. Retirez le cylindre de verre centré du four de chauffage et utilisez un joint de graphite pour fabriquer le cylindre de verre, la coque en acier et le conducteur Kovar.

Pour la mesure du stress résiduel, fusiblez d’abord la tête d’une fibre optique avec un connecteur FC par les épissages de fusion et assortissez le connecteur FC à un interrogateur pour démouler la longueur d’onde et le spectre FBG. Insérez le FBG par un chemin dans le verre d’étanchéité du modèle MTGS fabriqué avec la grille du FBG positionnée précisément dans le verre. Ensuite, fixez un autre FBG près du verre d’étanchéité pour surveiller la température seulement.

Connectez l’interrogateur à un ordinateur et utilisez une griffe de traitement thermique pour placer le cylindre de verre centré, la coque en acier, les GFB et le joint de graphite kovar conducteur sur le septum de quartz dans le four de chauffage. Augmentez la température à 450 degrés Celsius par incréments de cinq degrés Celsius par minute avant de ramener la température à la température ambiante par incréments de 0,5 degré Celsius par minute. Enregistrez ensuite les données bragg en temps réel sur la longueur d’onde du logiciel.

Pour surveiller le stress et la température, placez un FBG dans un cylindre de verre centré et placez un deuxième FBG à l’extérieur du verre pour surveiller la température seulement. Placez le modèle MTGS avec la fibre optique dans le four comme démontré et utilisez le traitement thermique standard pour traiter le modèle MTGS avec un capteur FBG intégré, puis imposez des températures de 100, 200, 300 et 400 degrés Celsius sur le modèle en maintenant chaque température pendant 100 minutes. Dans cette expérience représentative, le traitement thermique standard pour produire les modèles MTGS avec une endurance à haute pression a été exploré, démontrant que les modèles peuvent satisfaire les analyses dans des conditions environnementales difficiles.

Le FBG peut être bien fusionné avec la structure MTGS et la souche résiduelle dans le verre d’étanchéité sera reflétée par un décalage de longueur d’onde Bragg après le traitement thermique. Les changements de stress en temps réel dans le verre d’étanchéité de 100 à 400 degrés Celsius sont surveillés précisément par le capteur FBG, et la diminution du stress résiduel dans le verre d’étanchéité peut être réfléchie instantanément. Traitez le capteur dénudé de revêtement avec soin et assurez-vous que la position du FBG est correcte dans le verre ou que le stress ne sera pas mesuré avec précision.

Cette technique peut être utilisée pour mesurer le stress résiduel dans l’énergie solaire reçue tube directement et avec précision, une réalisation qui n’a pas été atteint dans les études précédentes. La méthode peut être appliquée pour atteindre la souche distribuée en ligne et la température dans la surveillance de la structure d’étanchéité et pour détecter la défaillance à la première fois.