“我們研究了一種現(xiàn)場結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）自動化系統(tǒng)，它能有效監(jiān)控結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)，例如溫度、內(nèi)應(yīng)力、沖擊以及裂紋缺陷等；并且能在結(jié)構(gòu)損傷情況達(dá)到臨界水平之前可靠地將其檢測出來，以增加結(jié)構(gòu)安全性和信息反饋速度，同時降低海軍平臺的操作成本”，來自光學(xué)科學(xué)部的物理學(xué)家Geoffrey Cranch博士說道：“目前，還沒有一個美國軍種使用原位技術(shù)來管理設(shè)備結(jié)構(gòu)健康”。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，最關(guān)鍵的是需要一種能夠近乎實(shí)時檢測出與裂紋等缺陷的出現(xiàn)和增長相關(guān)的聲發(fā)射信號的傳感器。并且，這類傳感器必須比現(xiàn)有的大多數(shù)電子產(chǎn)品更小、更輕、易于操控，敏感度相當(dāng)或有所提高。最終目的就是要使得這些組件的系統(tǒng)占用空間小，且可靠性高。

由美國海軍研究辦公室（ONR）材料科學(xué)部提供部分研究資金，NRL正在研制一種激光傳感器，它的寬度約為人類頭發(fā)絲那樣的寬度。在測試過程中，研究人員在一組鋁鉚接件中安裝了分布式的反饋光纖激光聲發(fā)射傳感器，并測量了兩個小時加速疲勞試驗(yàn)中產(chǎn)生的一個0．5MHz帶寬的聲發(fā)射信號，同時利用一個等同的電傳感器進(jìn)行測量。

這種嵌入式的傳感器可以用于解決鉚接件周期性“微動磨損”的聲事件以及檢測來自裂紋的聲發(fā)射信息。對搭接處的延時成像，將可以使觀測到的斷裂與測量的信號之間建立起關(guān)聯(lián)。

除了裂紋檢測，這種光纖激光傳感器還能夠有效檢測沖擊損害影響，此外，該傳感器還具有能夠與現(xiàn)有光纖應(yīng)變和溫度傳感系統(tǒng)進(jìn)行集成的潛力。這為滿足現(xiàn)場結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測體系的操作安全要求提供了一種多參數(shù)傳感能力，值得一提的是，這還將顯著降低整體的成本費(fèi)用。

“我們的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明了這種光纖激光傳感技術(shù)能夠在模擬疲勞環(huán)境中檢測到裂紋產(chǎn)生的超聲波聲發(fā)射信號的能力”，Cranch說道：“這項(xiàng)研究的新穎之處主要在于光纖激光傳感技術(shù)以及它的應(yīng)用方式等”。

從裂紋等缺陷中產(chǎn)生的聲信號還可以通過采用壓電式傳感器進(jìn)行測量，并且這項(xiàng)技術(shù)還促進(jìn)了現(xiàn)有的故障預(yù)測工作。然而，壓電傳感技術(shù)由于其設(shè)備體積較大且分布式監(jiān)測能力有限，因此在許多方面中并不具有太大的實(shí)用性。