Validación de sensores basados en redes de difracción de bragg (fbgs) para deformación y temperatura
DOI:
https://doi.org/10.15332/iteckne.v11i2.730Palabras clave:
Sensor de fibra óptica, monitoreo estructural, fiber Bragg gratings, medición de deformación, medición de temperatura, sensor óptico, FBG.Resumen
Se determinaron los coeficientes característicos para redes de difracción de Bragg simples; usadas como sensores de deformación y temperatura en estructuras metálicas. Diferentes experimentos fueron realizados para establecer la relación entre la longitud de onda filtrada por una red de difracción simple y la temperatura y deformación a las cuales es sometida la fibra óptica. Se compara el desempeño de los sensores ópticos contra sensores eléctricos convencionalmente usados, bajo condiciones normales de operación de las estructuras metálicas. Se obtuvo el valor de la relación constante para valores de temperatura de 20°C a 70°C y de deformación en un rango de cero a 1800 με . Se obtuvo una mayor velocidad de respuesta en los sensores ópticos FBG frente a galgas extensiométricas o termopares. Los sensores FBG muestran un mayor rango de funcionamiento en pruebas de deformación destructivas.
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A. Othonos and K. Kalli, Fiber Bragg Gratings, “Fundamentals and Applications in Telecomunications and Sensing”. Boston: Artech House, 1999.
A. Méndez, “Fiber Bragg grating sensors: a market overview,” presented at Third European Workshop on Optical Fibre Sensors, Napoli, Italy, 2007.
J. Albert, A. Cusano, A. Cutolo, “Fiber Bragg Grating Sensors: A Look Back, Fiber Bragg Grating Sensors: Recent Advancements, Industrial Applications and Market Exploitation,” Bentham Science Publishers Ltd., 2011.
J. W. Miller y A. Méndez, “Fiber Bragg grating sensors: Market overview and new perspectives, de Fiber Bragg Grating Sensors: Recent Advancements, Industrial Applications and Market Exploitation” Bentham Science Publishers Ltd., 2011.
Liang Ren ; Hong-Nan Li ; Jing Zhou ; Dong-Sheng Li and Li Sun “Health monitoring system for offshore platform with fiber Bragg grating sensors”, Opt. Eng. 45(8), 084401 (August 16, 2006). ; http://dx.doi.org/10.1117/1.2335858
Z. Zhou, T. Graver y J. Ou, “Techniques of advanced FBG sensors: Manufacturing, demodulation, encapsulation and their application in the structural health monitoring of bridges,” Pacific Science Review, vol. 5, no. 1, pp. 116-121, 2003.
K. O. Hill y G. Meltz, “Fiber Bragg grating technology fundamentals and overview,” Journal of Lightwave technology, vol. 15, no. 8, pp. 1263-1276, 1997.
T. Erdogan, “Fiber Grating Spectra,” Journal of Lightwave Technology, vol. 15, no. 8, pp. 1277 – 1294, 1997.
I. Bennion, J. A. R. Williams, L. Zhang, K. Sugden y N. Doran, “UV-written in-fiber bragg grating,” Optical and Quantum Electronics, vol. 28, pp. 93-135, 1996.
K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson y B. S. Kawasaki, “Photosensitivity in optical fiber waveguides: Application to reflection filter fabrication,” Applied Physic Letters, vol. 32, no. 10, pp. 647-649, 1978.
B. Malo, K. Hill, F. Bilodeau, D. Johnson and J. Albert, “Point-by-point fabrication of micro-bragg gratings in photosensitive fibre using single excimer pulse refractive index modification techniques,” Electronic Letters, vol. 29, no. 18, pp. 1668-1669, 1993.
K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson y J. Albert, “Bragg gratings fabricated in monomode photosensitive optical fiber by uv exposure through a phasemask,” Applied Physics Letters, vol. 62, no. 10, pp. 1035- 1037, 1993.
A. Othonos y X. Lee, “Novel and improved methods of writing Bragg gratings with phase masks,” Photonics Technology Letters, IEEE, vol. 7, no. 10, pp. 1183- 1185, 1995.
A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. Leblanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam y E. J. Friebele, “Fiber grating sensors,” Lightwave Technology, Journal of, vol. 15, no. 8, pp. 1442-1463, 1997.
H. L. J. Ou, “Recent advances of structural health monitoring in mainland china”, Proc. of I International Conf. on Structural health monitoring and Intelligent Infrastructures, 2003.
M. Majumder, T. K. Gangopadhyay, A. K. Chakraborty, K. Dasgupta and D. Bhattacharya, “Fibre bragg gratings in structural health monitoring—present status and applications”, Sensors and Actuators A: Physical. vol. 147, pp 150-164, 2008.
E. J. Antilla, O. H. Krintila, T. K. Laurila, L. V. Lassila, P. K. Vallitu y R. G. Hernberg, “Evaluation of polymerization shrinkage and hydroscopic expansion of fiberreinforced biocomposites using optical fiber bragg grating sensors,” Dental Materials, vol. 24, no. 12, pp. 1720-1727, 2008.
S. Prasad, M. Anitha, K. S. Rao y S. Asokan, “Measurement of stress-strain response of a rammed earth prism in compression using fiber bragg grating sensors,” International Journal on Smart Sensing and Intelligent systems, vol. 4, no. 3, pp. 376-387, 2011.
J. López-Higuera, L. Rodríguez, A. Quintela y A. Cobo, “Fiber optic sensors in structural health monitoring,” Journal of Lightwave Technology, vol. 29, no. 4, pp. 587-608, 2011.
W. Habel y K. Krebber, “Fiber-optic sensor applications in civil and geotechnical engineering,” Photonic Sensors, vol. 1, no. 3, pp. 268-280, 2011.
C. Venditozzi, G. Sindoni, C. Paris y P. del Marmo, “Application of an fbg sensors system for structural health monitoring and high performance trimming on racing yacht,” presented at Fifth International Conference on Sensing Technology (ICST), Palmerston North, New Zealand, 2011.
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