GB/T 39347-2020 空间用光纤光栅传感系统通用规范

犐犆犛１７．１８０．３０

犞４０

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

犌犲狀犲狉犪犾狊犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉犳犻犫犲狉犫狉犪狉犪狋犻狀狊犲狀狊犻狀狊狊狋犲犿犳狅狉狊犪犮犲犪犾犻犮犪狋犻狅狀

狆犵犵犵犵犵狔狆狆狆

２０２０１１１９２０２１０６０１

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

目次

前言…………………………Ⅰ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４要求………………………１

４．１总则…………………１

４．２产品组成与功能……………………１

４．３尺寸…………………２

４．４质量…………………２

４．５材料及元器件………………………３

４．６外观质量……………３

４．７标识和代号…………………………３

４．８性能…………………３

４．９接口…………………４

４．１０环境适应性…………………………４

４．１１电磁兼容性…………………………８

５质量保证规定……………１１

５．１检验分类……………１１

５．２检验条件……………１２

５．３鉴定检验……………１２

５．４准鉴定检验…………………………１３

５．５交收检验……………１４

５．６检验方法……………１４

６交货准备…………………１８

６．１文件…………………１８

６．２防护包装……………１８

６．３运输和贮存…………………………１８

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

前言

本标准按照／—给出的规则起草。

ＧＢＴ１．１２００９

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（／）提出并归口。

ＳＡＣＴＣ４２５

：。

本标准起草单位中国航天科技集团有限公司第九研究院第十三研究所

本标准主要起草人：王学锋、卞贺明、蓝天、唐才杰、崔留住、李保勇、贾益娟。

Ⅰ

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

空间用光纤光栅传感系统通用规范

１范围

本标准规定了空间用光纤光栅传感系统的要求、质量保证规定与交货准备。

（）、、。

本标准适用于空间用光纤光栅传感系统以下简称光纤光栅传感系统的研制生产检验和验收

其他光纤光栅传感系统可参照执行。

２规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

／包装储运图示标志

ＧＢＴ１９１

／（）

ＧＢＴ２４２３所有部分电工电子产品环境试验

／金属粘贴式电阻应变计

ＧＢＴ１３９９２

／工业铂热电阻及铂感温元件

ＧＢＴ３０１２１

３术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

３．１

光纤光栅传感系统犳犻犫犲狉犫狉犪狉犪狋犻狀狊犲狀狊犻狀狊狊狋犲犿

犵犵犵犵犵狔

、，，

利用光纤光栅中心波长随温度应变的变化规律通过解调电路进行采集和解算实现对被测物体

、。

温度应变等物理量进行测量的设备

４要求

４．１总则

。

光纤光栅传感系统应符合本标准和相关技术文件的所有要求本标准的要求与相关技术文件不一

，。

致时应以相关技术文件为准

４．２产品组成与功能

４．２．１组成

光纤光栅传感系统由光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和连接光缆组成。其中，光纤光栅解调仪由

光学系统、、、，、、

主体结构解调电路二次电源等组成光学系统解调电路二次电源均安装在主体结构内

部；连接光缆用于连接光纤光栅传感器和光纤光栅解调仪。光纤光栅传感系统组成如图所示。

１

１

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

图光纤光栅传感系统组成

１

４．２．２功能

／，

光纤光栅传感系统利用光纤光栅的中心波长和温度应变的对应关系通过解调电路得到并输出航

、。

天器待测结构的温度应变等信息

４．３尺寸

４．３．１光纤光栅解调仪尺寸

光纤光栅解调仪外形尺寸建议不大于（）（）（）。

２００±１ｍｍ×２００±１ｍｍ×１６０±１ｍｍ

４．３．２光纤光栅传感器尺寸

光纤光栅温度传感器尺寸建议不大于（）（）（）。

４０±１ｍｍ×１０±０．５ｍｍ×４±０．３ｍｍ

光纤光栅应变传感器尺寸建议不大于（）（）（）。

４０±１ｍｍ×１０±０．５ｍｍ×４±０．３ｍｍ

４．３．３连接光缆尺寸

连接光缆直径应满足相关技术文件的要求。

４．４质量

４．４．１光纤光栅解调仪质量

光纤光栅解调仪质量建议不大于２．５ｋｇ。

４．４．２光纤光栅传感器质量

光纤光栅温度传感器质量建议不大于１０ｇ。

光纤光栅应变传感器质量建议不大于１０ｇ。

４．４．３连接光缆质量

／，。

连接光缆单位质量建议不大于０．２ｃｍ光缆单位质量应满足相关技术文件的要求

ｇ

２

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

４．５材料及元器件

４．５．１材料

，，。

材料应在规定的选用目录中选用并具有合格证经复检合格后方可使用结构材料应具有稳定的

。，。

理化性能和力学性能建议采用同类金属材料使用不同类型的材料时应考虑电化学腐蚀的可能性

４．５．２元器件

。。

元器件应按相关规定进行复验和筛选元器件的降额应符合相关技术文件降额准则的要求如特

，。

殊情况需选用目录外或较低质量等级的元器件则应采取针对性的质量保证措施

４．６外观质量

光纤光栅传感系统外观应满足以下要求：

ａ）外表面、安装基准面应清洁，无污迹和绝缘粘着物，无划痕、无损伤或残缺；

）、、、；

ｂ表面涂覆层应无划伤脱落锈蚀起泡

），；

ｃ金属结构件无锈蚀安装在光纤光栅传感系统上的螺钉完好

），，，；

ｄ电连接器应标识清晰插针完好无弯曲无多余物插孔无堵塞

）、。

ｅ光纤连接器接口表面应洁净无污斑及划痕

４．７标识和代号

。：、、

光纤光栅传感系统外表面显著位置应设置产品标识其内容包括产品代号产品编号产品批次

。、，，。

等产品的标识印记应清晰并放于明显处无短缺字符现象

４．８性能

４．８．１测量范围

，

光纤光栅传感系统的温度测量范围宜大于－４０℃＋６０℃应变测量范围宜大于－２５００ε～

～μ

，，。

＋２５００με当有特殊要求时以相关技术文件为准

４．８．２测量分辨率

光纤光栅传感系统的温度测量分辨率优于０．２℃；应变测量分辨率优于２με。

４．８．３测量精度

光纤光栅传感系统的温度测量精度应优于２℃；应变测量精度宜优于全量程的１％。

４．８．４解调仪光谱范围

光谱范围宜在１５００ｎｍ１６００ｎｍ选取。

～

４．８．５解调仪光纤通道数目

光纤光栅传感系统的光纤通道数目应满足相关技术文件的要求。

４．８．６解调仪采样率

光纤光栅解调仪采样率建议不小于１０Ｈｚ。

３

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

４．８．７解调仪工作温度范围

，。

光纤光栅解调仪的工作温度范围应满足相关技术文件的要求建议为－４０℃＋６０℃

～

４．８．８搭接和绝缘

、：

搭接绝缘应满足以下要求

）、；

ａ壳体与接地桩安装孔与接地桩直流接触电阻应不大于１０ｍΩ

），，，

ｂ当环境温度在１５℃３５℃相对湿度在２０％８０％大气压力为标准大气压时壳体与内部

～～

、、。

一次电源输入二次电源之间电连接器非接地的芯点与接点桩的绝缘电阻应不小于２０ＭΩ

４．８．９电源及功耗

一次电源电压建议为、或。功耗宜小于。

２８Ｖ±３Ｖ４２Ｖ±５Ｖ１００Ｖ±１０Ｖ１５Ｗ

４．９接口

４．９．１电接口

、、、。／

供电遥测遥控数字和地测接口应满足相关技术文件的要求接口电路应有电压电流保护功

。／，。

能数据输出接口建议为ＲＳ４２２１５５３Ｂ电连接器各点号间的功能应满足相关技术文件的要求

４．９．２机械接口

、、、。

光纤光栅传感系统安装基面的详细尺寸图上应标明各种孔的大小深度位置尺寸公差

４．９．３热接口

，。

光纤光栅解调仪应开展热接口设计工作温度和表面处理应符合相关技术文件的要求

。，

光纤光栅解调仪内部热源应有所需的隔热措施或是外流到外壳的路径解调仪应进行热分析给

，，。

出元器件结温或壳温的最高值和最低值并与允许的降额温度进行比较判断是否满足温度降额要求

，。

光纤光栅解调仪表面状态建议为黑色阳极氧化半球发射率不小于０．８５

４．１０环境适应性

４．１０．１力学环境

４．１０．１．１加速度试验

光纤光栅传感系统建议经过表中的加速度试验考核。有特殊要求时应满足相关技术文件规定。

１

表１光纤光栅传感系统加速度要求

加载速率最大过载处保持时间

正交的三个方向

－１ｍｉｎ

ｓ

１０１５５

～

犵犵犵

４．１０．１．２冲击试验

。。

光纤光栅传感系统建议经过表中的冲击试验考核有特殊要求时应满足相关技术文件规定

２

４

／—

犌犅犜３９３４７２０２０

表２光纤光栅传感系统冲击要求

频率／Ｈｚ鉴定级准鉴定级交收级

／／／

１００１５００＋６ｄＢｏｃｔ＋６ｄＢｏｃｔ＋６ｄＢｏｃｔ

～

１５００４０００１６００１２００８００

～犵犵犵

试验次数鉴定次准鉴定次交收次

３１１

试验方向正交的三个方向正交的三个方向正交的三个方向

４．１０．１．３振动试验

、、。

光纤光栅传感系统建议经过表表表或表中的振动试验考核有特殊要求时应满足相关

３４５６

技术文件规定。

表３光纤光栅传感系统正弦扫描振动要求

振动垂直安装面方向平行安装面方向

试验频率／量级（）频率／量级（）

ＨｚｏＨｚｏ

ｐｐ

５１７１０．３ｍｍ５１６９．７ｍｍ

～～

１７１００１２