PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  FBG
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Wpływ zmian profilu apodyzacyjnego siatki Bragga na jej charakterystyki spektralne
Klimek Jacek
Przegląd Elektrotechniczny
|
2023
|
R. 99, nr 1
330--333
PL
W artykule przedstawiono możliwość kształtowania widma światłowodowej siatki Bragga poprzez zmianę jej profilu apodyzacyjnego. Analizie numerycznej zostały poddane siatki Bragga jednorodne oraz chirpowe z różną wartością składowej stałej współczynnika załamania światła. W artykule przedstawiony został wpływ składowej stałej współczynnika załamania światła na charakterystyki widmowe struktur. Porównano parametr FWHM (ang.: full width at half maximum) dla siatek jednorodnych i chirpowych o funkcjach apodyzacyjnych różniących się procentową wartością składowej stałej w zakresie od 0% do 100%.
EN
The article presents the possibility of shaping the spectrum of a fiber Bragg grating by changing its apodization profile. Uniform and chirp Bragg gratings with different values of the constant component of the refractive index were subjected to numerical analysis. The article presents the influence of the constant component of the refractive index on the spectral characteristics of the structures. The FWHM (full width at half maximum) parameter was compared for uniform and chirp gratings with apodization functions differing in the percentage value of the constant component in the range from 0% to 100%.
2
Content available remote Badania eksperymentalne modułu Younga belek ze styrobetonu z zawartością 60% regranulatu EPS zbrojonych ekologicznym materiałem odpadowym
Juraszek Janusz, Walusiak Hubert
Materiały Budowlane
|
2022
|
nr 11
10--12
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań belek wykonanych ze styrobetonu zawierającego 60% regranulatu EPS (polistyren ekspandowany), który został wzmocniony ekologicznym surowcem w postaci odpowiednio przygotowanej wełny owczej. Przeprowadzono próby zginania 3-punktowego w celu wyznaczenia odkształcalności badanych elementów. Nowością jest zastosowanie specjalnie dedykowanych światłowodowych czujników odkształceń z siatką Bragga (Fiber Bragg Grating - FBG ), które umożliwiły precyzyjne wyznaczenie wartości modułu Younga trzech rodzajów próbek wykonanych ze styrobetonu. Wprowadzenie zaprawy cementowej wraz włóknami wełny owczej w dolnej warstwie próbki styrobetonowej zwiększyło o 18,9% wartość modułu Younga w porównaniu z próbką bez wełny. Wykorzystanie włókien wełny odpadowej umożliwia skuteczne zagospodarowanie odpadów oraz zmniejszenie zużycia kruszywa naturalnego w mieszance.
EN
The article presents the results of tests of beams made of polystyrene concrete containing 60% regranulate EPS (expanded polystyrene), which has been reinforced with ecological raw material in the form of properly prepared sheep wool. 3-point bending tests were carried out, and in order to determine the deformability of the tested elements, a new measurement method was used with the use of fiber-optic deformation sensors with a Bragg mesh (Fiber Bragg Grating - FBG). The aim of the research was to determine the value of Young's modulus for 3 variants of samples made of polystyrene concrete. The introduction of a cement mortar in the lower layer of polystyrene in the sample with sheep wool fibers increased the value of Young's modulus by 18.9% in relation to the sample without wool. The use of waste wool fibers enables effective waste management and reduction of the consumption of natural aggregate in the mix.
3
Content available remote Badania eksperymentalne i symulacje komputerowe ściany osłonowej MB-SR50N HI obciążonej wiatrem
Juraszek Janusz, Woźniczka Piotr, Rusin Dawid
Materiały Budowlane
|
2022
|
nr 9
53--55
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań i symulacji numerycznych MES ściany osłonowej MB-SR50N HI wykonanej z profili aluminiowych. Przeprowadzono badania polegające na obciążeniu wiatrem ściany osłonowej, zarówno ciśnieniem, jak i podciśnieniem o wartości 2400 Pa w specjalnej komorze badawczej. Wyznaczono wartości ugięć w wybranych punktach pomiarowych. Zbudowano model numeryczny ściany osłonowej za pomocą systemu MES Abaqus. Uwzględniono nieliniowość geometryczną oraz rzeczywiste obciążenie o wartościach analogicznych, jak w przypadku badań eksperymentalnych. Otrzymane wyniki symulacji numerycznych są porównywalne z rezultatami badań doświadczalnych. Badanie przemieszczeń i ugięć aluminiowo-szklanych ścian osłonowych ma istotne znaczenie z punktu widzenia ich bezpieczeństwa eksploatacyjnego.
EN
This paper presents results of testing and numerical FEM simulations of the MB-SR50N HI curtain wall of aluminium profiles. Wind-load tests were carried out in a special testing chamber making it possible to load the curtain wall with pressure and partial vacuum of 2400 Pa. Values of deflection were determined in selected measuring points. A numerical model of the curtain wall was built using the Abaqus FEM system. Geometrical nonlinearity and the real load with values analogous to those obtained from experiments have been taken into account. The obtained results of numerical simulations are comparable with results of experimental research. The testing of displacements and deflections of aluminium-glass curtain wallsis important from the point of view of their operational safety.
4
System monitoringu sensorycznego mostu nad Odrą w Kędzierzynie-Koźlu
Kużawa Mieszko
Inżynieria i Budownictwo
|
2022
|
R. 78, nr 11-12
472--474
PL
W artykule zaprezentowano wdrożenie elektronicznego systemu monitoringu sensorycznego na przykładzie mostu z betonu sprężonego wymagającego pogłębionej, ciągłej diagnostyki z uwagi na zły stan techniczny. Wdrożony system monitorujący mostu nad Odrą w Kędzierzynie-Koźlu jest pierwszym w Polsce systemem do długoterminowej, ciągłej obserwacji fizycznej odpowiedzi (statycznej oraz dynamicznej) eksploatowanej od wielu lat konstrukcji z uszkodzeniami. W systemie tym zastosowano po raz pierwszy w kraju światłowodowe techniki pomiarowe FBG do długoterminowego monitorowania obiektu mostowego.
EN
The article presents the implementation of an electronic monitoring system for a post-tensioned concrete bridge requiring in-depth, continuous diagnostics due to its poor technical condition. The monitoring system for the bridge over the Odra in Kędzierzyn-Koźle is the first system in Poland for long-term, continuous observation of the physical response (static and dynamic) of the structure (being in operation for many years) with significant damage. For the first time in Poland, the FBG fiberoptic measurement techniques were used for continuous long-term monitoring of the bridge structure.
5
Content available Nowy proekologiczny materiał Polytech
Juraszek Janusz, Walusiak Hubert
Przegląd Budowlany
|
2021
|
R. 92, nr 11-12
86--89
PL
W artykule przedstawiono nowy materiał, w skład którego wchodzi w 60% styropian (EPS) pochodzący z recyklingu i zaczyn cementowy. Opisano technologie monitoringu elementu prefabrykowanego przeznaczonego do badań w postaci fragmentu ściany z otworem okiennym i nadprożem. Wyznaczono doświadczalnie jego parametry wytrzymałościowe w tym moduł Younga. Ściana z nadprożem została wykonana w zakładzie prefabrykacji i wysezonowana do osiągnięcia zakładanej wytrzymałości. W celu przeprowadzenia analizy przedmiotowego elementu w warunkach laboratoryjnych zastosowano technologię polegającą na wprowadzeniu światłowodowych czujników odkształceń z siatkami Bragga do testowanej przegrody. Dużą zaletą czujników światłowodowych FBG jest możliwość prowadzenia stałego pomiaru prefabrykatu. Sensory FBG wprowadzono w strukturę konstrukcji, co stanowi istotną zaletę systemu pomiarowego. Zarejestrowano pracę elementu podczas prób obciążania i odciążania. Odkształcenia i wytrzymałość nadproża wyznaczono podczas prowadzonych badań. Wyniki pomiarów ujawniły właściwości przedmiotowego materiału i ułatwiły wprowadzenie odpowiednich modyfikacji.
EN
The article presents a new material consisting of 60% recycled polystyrene (EPS) and cement slurry. The monitoring technologies of a prefabricated element intended for testing in the form of a wall fragment with a window opening and a lintel are described. Its strength parameters, including Young’s modulus, have been experimentally determined. The lintel wall was made in a prefabrication plant and seasoned to achieve the assumed strength. In order to analyze the component in question in laboratory conditions, a technology was used consisting in introducing fiber-optic deformation sensors with Bragg grids to the tested partition. The big advantage of FBG fiber optic sensors is the possibility of continuous measurement of the prefabricated element. FBG sensors were introduced into the structure of the structure, which is a significant advantage of the measurement system. The work of the element during loading and unloading tests was recorded. Lintel deformations and strength were determined during the conducted research. The results of the measurements revealed the properties of the material in question and facilitated the introduction of appropriate modifications.
6
Content available Fibre optic Bragg structures with monotonic apodisation characteristics
Klimek Jacek
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
|
2021
|
T. 11, nr 4
42--46
EN
The article discussesthe principle of operation and the structure of chirped and uniformgratings. It presents the method of producing gratings with monotonic apodisation characteristics, and compares the spectral features of produced gratings with the those obtained by mathematical modelling.
PL
W artykule omówiono zasadędziałania i budowę siatek chirpowych oraz siatek jednorodnych., przedstawiono sposób wytwarzania siateko monotonicznej charakterystyce apodyzacji, porównano charakterystyki spektralne siatek wytworzonych z charakterystykami uzyskanymi metodą modelowania matematycznego.
7
Content available remote Accuracy improvement of Fiber Bragg Grating peak wavelength demodulation using wavelet transform and various center wavelength detection algorithms
Harasim D., Kashaganova G., Kussambayeva N.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2016
|
R. 92, nr 6
86--89
EN
The main feature of Fiber Bragg Gratings is that they perform a direct transformation of measured parameter into a shift in the center Bragg wavelength. This paper presents a possibility for extraction FBGs peak wavelength from spectra with high influence of noise by using wavelet transform. Spectra of tested FBG were measured in 20 points with different extending force applied to tested sample. Wavelet transform and various methods of center Bragg wavelength detection are jointly applied to improve wavelength detection accuracy. Experiment results shows that application of appropriate digital signal processing algorithms for denoising FBG spectra could greatly improve accuracy and linearity of fiber sensor processing characteristics.
PL
Najważniejszą właściwością światłowodowych siatek Bragga (Fiber Bragg Gratings) jest liniowe przetwarzanie zmian mierzonej temperatury bądź odkształcenia na przesunięcie centralnej fali. Artykuł ten prezentuje możliwości wyznaczenia długości fali Bragga z widm silnie zaszumionych przy zastosowaniu transformaty Falkowej .Spectra rejestrowano w 20 punktach o różnych wartościach siły rozciągającej próbkę. Transformacja Falkowa oraz różne algorytmy wyszukiwania centralnej fali Bragga zostały zastosowane jednocześnie dla uzyskania poprawy precyzji wykreślania charakterystyki przetwarzania elementu mierzącego. Wyniki eksperymentu wskazują, że zastosowanie odpowiednich algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów do widm FBG może w dużym stopniu poprawić dokładność wyznaczania charakterystyki przetwarzania światłowodowego czujnika.
8
Content available Parameter comparison of fiber Bragg grating based optical wavelength discriminators
Sikora A.
Measurement Automation Monitoring
|
2016
|
Vol. 62, No. 8
265--267
EN
Fiber Bragg gratings (FBGs) are widely used as temperature and strain measurement systems and in telecommunications systems. In order to simplify detecting the wavelength change (which is the output signal from FBB), fiber Bragg grating based optical wavelength discriminators can be used. In this paper, discriminators with apodized, chirped FBG cooperating with the identical grating of a sensor are considered. The analysis includes: the processing range (assuming the nonlinearity characteristic is less than 1%), the processing equation and the range of strain measurement. On the basis of simulation tests, there is discussed the influence of the following parameters: chirp value (Subsection 3.1), length (Subsection 3.2) and constant refractive index change averaged over the grating period (Subsection 3.3) of selected FBGs on the discriminator characteristic.
9
Content available Radio Photonic Systems for Measurement of Instantaneous Radio Frequency with Amplitude-phase Modulation of Optical Carrier
Morozov O. G., Nasybullin A. R., Vedenkin D. A., Agliullin T. A.
Journal of Telecommunications and Information Technology
|
2016
|
nr 2
103--107
EN
In this article questions related to the development instantaneous radio frequency measurement system based on application in them original ways of the amplitude-phase modulation transformation of single-frequency optical carrier by a radio signal in symmetric two-frequency and measuring “frequency-amplitude” transformation in fiber Bragg grating with special profile are considered. Such systems have broad prospects for use in telecommunications, military systems and for environmental monitoring.
10
Światłowodowe systemy FBG w monitorowaniu bezpieczeństwa transportowego
Juraszek J.
Logistyka
|
2015
|
nr 3
1994--2002, CD 1
PL
W pracy przedstawiono rozwiązanie umożliwiające ciągły pomiar odkształceń wybranej belki podsuwnicowej suwnicy pomostowej a tym samym monitorowanie bezpieczeństwa jej pracy. Przewidywany okres eksploatacji suwnicy wynosi zazwyczaj 30 lat. Jeżeli ten okres jest przekraczany, kluczową kwestią staje się zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacyjnego. Oparte jest ono na systemie światłowodowym z interrogatorem optycznym i siatkami Bragg’a. Miejsce instalacji czujników światłowodowych wybrano na podstawie symulacji numerycznych belki kładki opartych na metodzie elementów skończonych. Przeprowadzono weryfikację otrzymanych wyników za pomocą metody tensometrii oporowej. Zaproponowano wykorzystanie wyników ciągłych pomiarów odkształceń konstrukcji suwnicy jako rzeczywistych warunków brzegowych (w rozwiązaniu zagadnienia odwrotnego) w symulacjach numerycznych MES umożliwiającymi analizę zachowania się całej konstrukcji.
EN
Footbridge is analyzed using Fiber Bragg Gratings sensors. The expected lifetime of the crane is usually 30 years. If this period is exceeded, it is crucial to ensure operational safety. The paper presents a solution for continuous measurement of deformations of selected beams of the footbridge, and thus monitor the safety of its work. It is based on a system of optical interrogator and fibre Bragg grating sensors . The place of installation of optic fibre sensors were chosen based on numerical simulations of the gantry beam, based on the finite element method. A verification of the obtained results was conducted with the method of resistive strain gauge and a new method of metal magnetic memory was used as well. Uncertainty had been determined using optical fibre sensors and resistive strain. The use of the results of continuous measurement of the deformation of the bridge as the actual boundary conditions (in solving the reverse issues) was proposed in numerical simulations and FEM, for the analysis of the behaviour of the whole structure.
11
Analiza pracy układu światłowodowych siatek Bragga do pomiarów odkształceń
Sikora A., Serwicki T.
Logistyka
|
2015
|
nr 4
8281--8287, CD 2
PL
W artykule przeanalizowano układ pracy światłowodowych siatek Bragga służący do pomiarów odkształceń. W skład układu wchodzą dwie identyczne siatki: czujnika i referencyjna. Detekcję sygnału z siatki czujnika przeprowadzono za pomocą siatki referencyjnej pełniącej funkcję dyskryminatora optycznego. Przeanalizowano pracę sześciu konfiguracji układu, różniącymi się zastosowanymi jednorodnymi siatkami z apodyzacją. Symulacje przeprowadzono dla wybranych parametrów siatek: wartości składowej stałej zmian efektywnego współczynnika załamania siatki δn eff (w zakresie badanym od 5 x10 -4 do 7x10 -4) oraz wybranych długości statki L (w zakresie długości od 2mm do 4 mm). Podano zakresy przetwarzania dyskryminatorów przy założeniu nieliniowości charakterystyki dyskryminatorów mniejszej niż 1% oraz odpowiadające im zakresy pomiaru odkształceń.
EN
This article presents the analysis of fibre Bragg gratings system for strains measurement. The system consists of two identical gratings: sensor and reference. The signal from the sensor grating was detected using a reference grating acting as an optical discriminator. The operation of six discriminators was analysed, with different apodized uniform gratings. Simulations were performed for selected grating's parameters: the constant component of effective index of refraction changes δn eff (over the range from 5 x10 -4 to 7x10 -4) and grating length L (in terms of length from 2mm to 4 mm). Discriminators processing ranges were specified assuming an nonlinearity characteristic of less than 1% and corresponding strain measurement range.
12
Content available Układy przesłuchujące multipleksowane światłowodowe czujniki Bragga
Harasim D., Kisała P.
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
|
2015
|
nr 4
77--84
PL
Czujniki oparte o światłowodowe siatki Bragga (FBG) znajdują zastosowanie jako wiarygodne, nieniszczące narzędzie do monitorowania, diagnozowania i kontroli w wielu konstrukcjach. Mnogość możliwości zastosowania czujników światłowodowych stanowi główną zaletę w porównaniu do innych technologii używanych do badań struktury materiałów. Umieszczenie wielu siatek o różniących się długościach fali Bragga na jednym włóknie stwarza możliwość budowy sieci rozłożonych czujników, dzięki czemu możliwe jest określenie zarówno wartości mierzonej wielkości jak i przestrzennej lokalizacji miejsca oddziaływania. Układy przesłuchujące są odpowiedzialne za odczytywanie przesunięcia długości fali Bragga siatki, powodowanego przez zmianę parametrów fizycznych takich jak temperatura, naprężenie. Analiza przeprowadzona w ramach tej pracy może posłużyć jako źródło użytecznych wiadomości dla praktycznych zastosowań.
UK
Датчики в основі яких є волоконні брегговські решітки (ВБР) використовуються в якості надійного, неруйнівного інструменту для моніторингу, діагностики та контролю в багатьох конструкціях. Волоконно-оптичні датчики мають багато можливостей для використання, це їх основна перевага в порівнянні з іншими технологіями, що використовуються для вивчення структури матеріалів. Розміщення багатьох сіток з різними довжинами хвиль в одному волокні Брегга дозволяє побудувати мережу датчиків, це дає можливість визначити значення вимірюваної величини і просторове розташування місця взаємодії. Системи прослуховування несуть відповідальність за відчитування зсуву довжини хвилі сітки Брегга, створені зміною фізичних параметрів, таких як температура, напруга. Аналіз, проведений в рамках цієї роботи може бути корисним джерелом інформації для практичного застосування.
EN
Fibre Bragg grating (FBG) sensors have emerged as a reliable, non-destructive tool for monitoring, diagnostics and conrol in many structures. The versality of FBG sensors represent a main advantage over other technologies in the structural sensing field. Mounting many fiber Bragg gratings with different central wavelengths on single fiber creates capacities for building arrays of distributed sensors thus it is possible to determine the magnitude of the measured value and a spatial location of the measurand change. The interrogation units are responsible for reading the Bragg wavelength shift of the FBGs induced by various physical parameters like strain, temperature, etc. This research can provide useful information for practical applications
13
Właściwości czujnikowe światłowodowych siatek Bragga na kilkumodowych wysoce dwójłomnych włóknach mikrostrukturalnych
Tenderenda T., Murawski M., Szymański M., Becker M., Rothhardt M., Bartelt H., Mergo P., Poturaj K., Makara M., Skorupski K., Marć P., Jaroszewicz L. R., Nasiłowski T.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2012
|
Vol. 53, nr 11
38-40
PL
Połączenie unikalnych właściwości włókien mikrostrukturalnych z czujnikowymi możliwościami światłowodowych siatek Bragga daje bardzo obiecujące i ciekawe perspektywy na aplikacyjne wykorzystanie tego typu struktur w metrologii. Dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu geometrii włókna mikrostrukturalnego możliwe jest uzyskanie czujnika o bardzo wysokiej czułości na naprężenia (w szczególności dla modów wyższych rzędów), przy jednoczesnej pomijalnie małej czułości na temperaturę, a zatem niewymagającego dodatkowych mechanizmów kompensacji temperatury. W tej pracy przedstawiamy wyniki teoretycznej charakteryzacji kilkumodowego dwójłomnego włókna mikrostrukturalnego dedykowanego do zapisu siatek Bragga. Prezentujemy również charakterystyki spektralne siatek Bragga zapisanych laserem femtosekundowym na tym włóknie oraz porównanie eksperymentalnie wyznaczonych wartości efektywnego współczynnika załamania dwóch pierwszych modów z wynikami symulacji numerycznej. We wnioskach przedstawiamy wstępne wyniki pomiaru czułości polarymetrycznej na naprężenia oraz możliwe zastosowania aplikacyjne opracowanej przez nas technologii i wykonanych struktur.
EN
The possibility of manufacturing highly birefringent (HB) microstructured optical fibers (MOF) made these fiber types very attractive for use in sensing applications. In contrary to traditional optical fibre sensors, properly designed MOF based components do not need temperature compensation as their birefringence remains insensitive to temperature changes. Furthermore the polarimetric strain sensitivity can significantly increase (even two orders of magnitude according to our previously reported results) for higher order modes, as their mode maxima get closer to the holey region of the fiber, hence are subjected to higher strain distribution. In this paper we present the results of numerical modeling of the propagation conditions in the HB dual-mode MOF. Furthermore we show and discuss the spectral characteristics of fiber Bragg grating (FBG) structures written in the dedicated fiber with a femtosecond UV laser. A comparison of the theoretical and experimental values of effective refractive index of the fundamental and second order modes is also included. We show the preliminary results of the fabricated structures strain response measurements and discuss ideas of increasing the structures strain sensitivity.
14
Mechanoakustyczny czujnik aktywności układu sercowo-naczyniowego
Lewandowski J., Dziuda Ł., Celiński-Spodar K.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2012
|
Vol. 53, nr 1
77-80
EN
This article presents the design and results of study on the mechanoacoustic sensor used for monitoring cardiovascular activity. The basic idea was to utilize the presented sensor as a secondary element in the sensor system for contactless measurement of cardiac and respiratory activity. The sensor consists of a stethoscope head and an acoustic head which receives vibrations by means of the fiber Bragg grating acting as a sensing element. The sensor has been tested at the dedicated experimental setup. The frequency range of acoustic vibration receiving reaches 25-135 Hz, and its amplification at 100 Hz is 9.2 dB. These parameters make a potential opportunity to apply the device in the future as a fiber-optic stethoscope or fiber-optic sensing element in balistocardiography. For signals receiving, the SM-130 interrogation system by Micron Optics was used.
PL
W artykule zaprezentowano projekt oraz wyniki badań mechanoakustycznego czujnika służącego do monitorowania aktywności układu sercowo-naczyniowego. W założeniu czujnik był pomocniczym elementem systemu sensorów do bezkontaktowych pomiarów aktywności serca i czynności oddechowej. W prezentowanym czujniku zastosowano głowicę stetoskopu oraz głowicę odbierającą drgania akustyczne wykorzystującą światłowodową siatkę Bragga jako element pomiarowy. Czujnik został przebadany na zaprojektowanym w tym celu stanowisku badawczym. Pasmo odbioru drgań akustycznych czujnika wynosi 25...135 Hz. zaś jego wzmocnienie przy częstotliwości 100 Hz - 9,2 dB. Parametry te stwarzają potencjalną możliwość zastosowania urządzenia w przyszłości jako stetoskopu światłowodowego bądź elementu pomiarowego w balistokardiografii. Do odbioru drgań wykorzystywano system interrogacji Micron Optics SM-130.
15
Charakteryzacja światłowodowych siatek Bragga metodą reflektometrii optycznej w dziedzinie częstotliwości
Osuch T., Jędrzejewski K., Lewandowski L., Anders K., Gdula P., Piramidowicz R.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2012
|
Vol. 53, nr 11
17-20
PL
Technika reflektometrii optycznej w dziedzinie częstotliwości (ang. Optical Frequency Domain Reflectometry) z uwagi na wysoką rozdzielczość oraz dużą dynamikę jest jedną z podstawowych metod detekcji, stosowaną w rozproszonych systemach czujnikowych. Kolejną zaletą OFDR jest możliwość pomiaru i rozróżnialność odbić wstecznych od podzespołów światłowodowych pracujących na tej samej długości fali (np. światłowodowe siatki Bragga). W pracy przedstawiono wyniki badań rozpraszania wstecznego dla różnych typów światłowodowych siatek Bragga (tj. jednorodne, siatki na światłowodzie utrzymującym polaryzację, skośne i siatki z chirpem wykonane na przewężeniu światłowodowym). Wysoka rozdzielczość metody (10 žm) pozwoliła na uzyskanie rozkładu odbicia wstecznego w funkcji długości siatek. Ponadto wyznaczono i porównano charakterystyki spektralne odbiciowe badanych struktur braggowskich metodą reflektometrii optycznej w dziedzinie częstotliwości oraz konwencjonalną metoda pomiaru przy użyciu optycznego analizatora widma i źródła szerokopasmowego.
EN
Optical frequency domain reflectometry technique (Optical Frequency Domain Reflectometry) due to the high resolution and high dynamic is one of the main methods of detection used in distributed sensing systems. Another advantage of OFDR is the possibility of measuring and distinguishing backscattered signals from optical components operating at the same wavelength (for example, fiber Bragg gratings). This paper presents the measurement results of backscattering from various types of fiber Bragg gratings (i.e. uniform, tilted, written in polarization maintaining fiber, as well as "chirped" - inscribed in fiber-optic taper). High resolution of this method (10 žm) made it possible to obtain a distribution of backscattered light along the fiber Bragg grating. Moreover, spectral (reflectance) characteristics of studied Bragg structures were measured (using OFDR technique and conventional method with broadband source and optical spectrum analyzer) and compared.
16
Czujnik czynności oddechowej oraz pracy serca oparty na światłowodowych siatkach Bragga
Dziuda Ł., Skibniewski F., Krej M., Lewandowski J.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2011
|
Vol. 52, nr 8
98-106
PL
W artykule zaprezentowano koncepcję, przykład wykonania oraz rezultaty badań laboratoryjnych światłowodowego czujnika podstawowych czynności życiowych. Idea czujnika została oparta na światłowodowych siatkach Bragga, znanych przede wszystkim jako tensometry optyczne wykorzystywane do precyzyjnych pomiarów naprężeń występujących w strukturach skrzydeł samolotów lub masztów statków morskich - konstrukcjach szczególnie narażonych na oddziaływania sił zewnętrznych. Zdolności pomiarowe światłowodowych siatek Bragga zaadoptowano w obszarze medycyny poprzez skonstruowanie urządzenia pozwalającego na monitorowanie drgań ciała powodowanych takimi czynnościami życiowymi jak oddychanie oraz praca serca. Urządzenie składa się z siatki Bragga wpisanej w światłowód jednomodowy i pracującej na centralnej długości fali o wartości ok. 1550 nm (III okno transmisyjne), wbudowanej wewnątrz pneumatycznej poduszki umieszczanej pomiędzy oparciem fotela a plecami monitorowanej osoby. Odkształcania poduszki, stąd również siatki Bragga, są proporcjonalne do drgań ciała osoby opartej o poduszkę. Badania laboratoryjne wykazały, iż odpowiednia obróbka i analiza sygnału pochodzącego z czujnika umożliwia ekstrakcję informacji o czynności oddechowej oraz akcji serca. Czujnik pozwala na uzyskanie dynamicznych odkształceń na elemencie pomiarowym opartym na FBG rzędu 50-124 µstrain powodowanych oddychaniem oraz ok. 8,3 µstrain wywołanych pracą serca. Takie wartości naprężeń są pełni mierzalne przez współczesne systemy interrogacji. Maksymalny względnych błąd pomiaru prezentowanego czujnika wynosi 12%. Nieskomplikowana budowa czyni czujnik łatwym w implementacji, np. w fotelach lotniczych i samochodowych dla celów monitorowania stanu fizjologicznego pilotów oraz kierowców.
EN
This article shows an example of the design of a fiber-based sensor for basic living activities in human body and the results of laboratory studies carried out on it. The idea of this kind of a sensor is based on fiber Bragg gratings (FBGs), mainly known as optical strain gauges. They are used for precise measurement of tensions occurring in aireraft wings or ship masts, because these elements are particularly exposed to the hazardous effects of external forces. The measuring abilities demonstrated by FBGs have been already utilized within the field of medicine. The authors have developed a device that allows for monitoring the vibrations of human body evoked by living activities such as breathing and cardiac rhythm. The device consists of a Bragg grating inscribed into a single mode optical fiber and operating on a wavelength of around 1550 nm (III transmission window). The FBG is mounted in a pneumatic bag to be placed between the backrest of the seat and the back of the monitored person. Deformations of the bag, involving deformations of the Bragg grating, are proportional to the vibrations of the body leaning on the bag. Laboratory studies have shown that adequate processing and analysis of the signals coming from the sensor allow for extracting information on breathing and cardiac rhythm. The sensor allows for obtaining dynamic strains on the sensing FBG in the range of 50-124 µstrain caused by breathing and approx. 8.3 µstrain induced by heartbeat, which are fully measurable by today's interrogation systems. The maximum relative measurement error of the presented sensor is 12%. The sensor's simple design enables it to be easily implemented in pilot's and driver's seats for monitoring the physiological condition of pilots and drivers.
17
Innowacyjne czujniki do pomiaru odkształceń, przemieszczeń, ciśnienia i temperatury
Małysa K.
Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski
|
2009
|
nr 9
14--15
PL
Czujniki światłowodowe typu FBG mają liczne, istotne zalety odróżniające je od klasycznych czujników elektrycznych. Znajdują one zastosowanie przede wszystkim przy monitoringu odkształceń, temperatury, ciśnienia czy obciążenia konstrukcji stalowych i betonowych, a także przy badaniach kompozytów.
EN
Optical fibre sensing can deliver numerous, key advantages over conventional, electronic sensing technologies. The markets of this technology are many and varied, from design validation, process optimization, condition and temperature monitoring.
18
Content available remote Wysokociśnieniowe zbiorniki kompozytowe wzmocnione wyplotem z włókna szklanego ze zintegrowanymi czujnikami światłowodowymi
Hufenbach W., Czulak A., Błażejewski W., Gąsior P.
Kompozyty
|
2009
|
R. 9, nr 2
107-111
PL
Przedstawiono metodykę wytwarzania prototypowych, wysokociśnieniowych zbiorników kompozytowych, wykonanych nowatorską - w odniesieniu do tego typu konstrukcji - techniką wyplatania włókna ciągłego. Wysokociśnieniowe zbiorniki kompozytowe znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak: przemysł samochodowy, lotnictwo, służby ratownicze itp. Tak duża popularność zbiorników kompozytowych jest głównie związana ze znaczną redukcją masy tego typu konstrukcji w porównaniu do standardowych zbiorników stalowych, przy zapewnieniu odpowiednio wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Ciekawym przykładem jest lekki, wysokowytrzymały zbiornik przeznaczony do gromadzenia sprężonych paliw (np. metan lub wodór), niezbędnych do zasilania ogniw paliwowych (głównie H2) lub bezpośredniego spalania w samochodach, pojazdach specjalistycznych komunikacji miejskiej itp. Zastosowana innowacyjna technologia nakładania wzmocnienia z włókien szklanych w postaci wyplotu pozwoliła na zapewnienie powtarzalności wykonania oraz otrzymanie jakościowo dobrego materiału badawczego, przy porównywalnym czasie wytwarzania do metody nawijania. Do rejestracji pola odkształceń badanych obiektów wykorzystano czujniki światłowodowe (ang. Optical Fiber Sensors, OFS), umożliwiające ciągły (tzw. on-line) bądź też okresowy monitoring ich stanu technicznego. W trakcie procesu wyplatania zbiorników pomiędzy ostatnimi warstwami wzmocnienia zainstalowane zostały dwa rodzaje czujników OFS. Zastosowano czujniki punktowe w postaci światłowodowych siatek Bragga (FBG) oraz światłowodowe czujniki interferometryczne o długich ramionach pomiarowych (SOFO). Dodatkowo zainstalowano referencyjne czujniki FBG na zewnętrznej powierzchni zbiornika.
EN
In this paper, manufacture methodology of prototyping high-pressure composite vessel, manufactured with novel technique of braiding; according to this construction type is shown. High pressure composite vessels find broad application in many areas as: automotive industry, aeronautics, rescue services, etc. In comparison to standard steel vessels, composite vessels have many advantages. High mechanical strength and strong weight reduction make composite vessels popular in novel technologies. An interesting example is a lightweight, high pressure vessel destined to store compressed fuels like methane or hydrogen. These gases are necessary to supply the fuel cell (mainly H2) or to direct burning in the cars, special mobiles and different equipments (ex. Stationary power generator etc.). But the novel high-pressure composite vessel needs a very efficient manufacturing process and precise monitoring system. The novel braiding technology of glass fiber reinforcement structures has high potential to fabricate near-net-shaped fiber preforms of complex shaped composite vessels and allow to accelerate manufacturing process, ensuring the reproducibility and good quality of the specimens. The optical fiber sensors were used to register deformation areas, enabling their on-line or periodical technical monitoring. During braiding process, between last reinforcement layers, two types of optical fiber sensors were installed. Point sensors in form of Fiber Bragg Gratings as well as optical interferometrical sensors with long measure-ment arms (SOFO) were used. A FBG are novel optical sensors recorded within the core of the standard optical fiber. Addi-tional optical fibre sensors in form of FBGs for reference measurement were installed on the outer surface of pressure vessel.
19
Content available remote Ciśnieniowe badania kompozytowych próbek rurowych wykonanych metodą wyplatania
Błażejewski W., Czulak A., Gąsior P., Pawlak T., Hufenbach W.
Kompozyty
|
2009
|
R. 9, nr 3
291-296
PL
Przedstawiono badania kompozytowych próbek rurowych wykonanych z materiału ES (kompozyt epoksydowo-szklany) przy użyciu metody splatania. Metoda ta jest alternatywą do klasycznej metody nawijania i pozwala na wykonanie materiału wzmocnionego włóknem pod dowolnym kątem w zakresie od 5 do 86°. Jednak ta nowa technika układania wzmocnienia nie jest szeroko stosowana, m.in ze względu na brak dokładnych analiz wytrzymałościowych gotowych struktur. Celem podstawowym badań było przeprowadzenie eksperymentu i późniejsze wykonanie symulacji MES. Badano próbki z ułożeniem wzmocnienia pod kątem 30, 45 i 60°. Jako medium wywierające ciśnienie użyto ściskanego osiowo stosu krążków gumowych wewnątrz próbek rurowych. Zastosowanie gumy pozwoliło na znaczne skrócenie czasu badań. W czasie badań mierzono siłę ściskającą (ciśnienie), przemieszczenie tłoczków oraz odkształcenie obwodowe próbki kompozytowej. Z uwagi na duże odkształcenia na powierzchni próbek (dochodzące do kilku procent) zastosowane zostały światłowodowe czujniki odkształceń w postaci światłowodowych siatek Bragga. Pozwoliło to zmierzyć bardzo dokładne przebiegi odkształceń i naprężeń w badanym materiale kompozytowym w zakresach, które były nieosiągalne dla klasycznych tensometrów oporowych. Otrzymane dane w przyszłości umożliwią przeprowadzenie planowanych symulacji komputerowych.
EN
In the present paper tests of composite tube specimens made from glass-epoxy composite by braiding method are presented. That technique is an alternative one to the classical winding method and allows realization of reinforcement layer at an any angle in a range from 5° to 86°. However, because there are not precise strength analysis of finished structures, that new method is not a widespread. A main target of presented research was to carry out an experiment and prepare FEM analysis to compare obtained results. Three different tube types were tested: 30, 45 and 60°. They were differ from each other only by an angle of reinforcement. As a working medium a heap of rubber disks inside a specimen was applied. Application of rubber disks allowed to short an experiment duration. During the test a compressive force (pressure), displacement of pistons as well as deformation (strain) in circumferential direction were measured. Because of large deformation on the outer surface of specimens (even few percents) Fiber Bragg Gratings for strain measurements were used. It let to perform strain measurement very precisely in a range which was not possible to obtain by classical method (electric resistance wire strain gauge). Obtained test results will be very useful to realize FEM analysis in a nearest future. Fiber optic sensor technology offers the possibility of implementing "nervous systems" for infrastructure elements that allow health and damage assessment. Fiber Bragg Gratings used in measurements give information on local strain values of the composite specimens caused by internal pressure. It also makes possible to detect and monitor damages in a composite structure. The sensor system should ensure the assessment of the safety condition of the monitored object during production, long-term operation and periodic checks. Optical fiber sensor systems with Bragg gratings belong to the class of sensors where the measurement of the physical phenomenon causes the modulation of the light wavelength. The advantages of those solutions arise from properties of the optical fiber. The Bragg gratings sensors systems are easy to integrate with the composite material structures, and because of their spark-safety and first of all high sensitivity in wide measurement range as well as insensitiveness on the external electromagnetic field are particularly suitable for different types of applications, also in so called "smart materials". The basic principles of FBG sensors applications is a linear relation between wavelength B on external variables like temperature and strain. The key question in the case of using FBG for monitoring the level of strain of composite layers is such an arrangement of sensors that it would be possible to monitor deformation of the object under examination in critical points of the structure. In the present paper sensors were installed on the outer surface of the composite tube specimens to measure its local deformations.
20
System multipleksowanych braggowskich czujników światłowodowych
Helsztyński J., Lewandowski L., Jasiewicz W., Jędrzejewski K.
Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
|
2009
|
Vol. 50, nr 8
171-176
PL
W pracy przedstawiono technikę wykonywania światłowodowych siatek Bragga o dużej szerokości zboczy (małym nachyleniu) oraz opisano zrealizowany system zmultipleksowanych czujników braggowskich z siecią dwunastu siatek i możliwością zwielokrotnienia ich liczby do kilkudziesięciu, dzięki zastosowaniu przełączników włókien światłowodowych, zawierających identyczne zestawy siatek pomiarowych. Tor odbiorczy systemu, wyposażony w specjalnie skonstruowany analizator widma optycznego, dokonuje identyfikacji poszczególnych czujników oraz mierzy zmiany długości fal Bragga. Każdy czujnik może być wykorzystany do pomiaru naprężeń ściskających, rozciągających bądź drgań obiektu strukturalnie związanego z danym czujnikiem.
EN
Fiber Bragg gratings multiplexing system is presented. A set of many Bragg gratings sensors with very smooth side slopes tuned for different wavelengths was realized. It forms distributed measurement system which can be applied for construction stress control. Special spectrophotometer for signal detection with InGaAs linear photodiode array was realized. Fiber-optic switches were applied for flexible multiplexing of many sensor channels into the system.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.