ICS 17.180.30 V40 中华人民共和国国家标准 GB/T 39347—2020 空间用光纤光栅传感系统通用规范 General specification for fiber bragg grating sensing system for space application 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39347—2020 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 3 术语和定义 要求 4.1 总则 4.2 产品组成与功能 4.3 尺寸 4.4 质量 4.5 材料及元器件 4.6 外观质量 4.7 标识和代号 4.8 性能 4.9 接口 4.10 环境适应性 4.11 电磁兼容性 5质量保证规定 5.1 检验分类 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· 交货准备 6 18 6.1 文件 18 6.2 防护包装 18 6.3 运输和贮存 18 GB/T39347—2020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口。 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、下贺明、蓝天、唐才杰、崔留住、李保勇、贾益娟 GB/T39347—2020 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 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 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423（所有部分）电工电子产品环境试验 GB/T13992金属粘贴式电阻应变计 GB/T30121工业铂热电阻及铂感温元件 3 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 fiber bragg grating sensing system 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 致时，应以相关技术文件为准。 4.2 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1所示 1 GB/T39347—2020 主体结构 光纤光栅 1-2 1-1 1-3 1-4 传感器 1-X 二次电源 2-1 2-2 2-X 解调电路 32 3-1 1- 3-3 3-X 光学系统 N2 N 3 N4: N-X 光纤光栅解调仪 连接光缆 图1光纤光栅传感系统组成 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士1)mm×（200士1)mmX×（160士1）mm。 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士1）mmX（10土0.5）mmX（4土0.3）mm。 光纤光栅应变传感器尺寸建议不大于（40士1）mm×（10士0.5）mm×（4土0.3）mm。 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0.2g/cm，光缆单位质量应满足相关技术文件的要求。 2 GB/T39347—2020 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 4.6 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； (p 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一40℃+60℃，应变测量范围宜大于一2500ue~ 十2500ue，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2ue。 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1500nm~1600nm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 GB/T39347—2020 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，建议为一40℃～十60℃。 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10m2； 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20M2。 4.8.9电源及功耗 一次电源电压建议为28V士3V、42V土5V或100V土10V。功耗宜小于15W。 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RS-422/1553B，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 SAG 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1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。 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 s-1 min 10 g 1g~5g 5 4.10.1.2冲击试验 光纤光栅传感系统建议经过表2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。 4