Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fiber sensors based on the Bragg gratings in security systems

Kashaganova Gulzhan B., Komada Paweł, Karnakova Gayni

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 9

120--122

EN

Fiber optic sensors have a number of advantages, the most important of which are resistance to electromagnetic interference, low weight and the ability to be embedded in the measured structure. The most promising are sensors based on fiber Bragg gratings. They have a number of advantages, for example they allow to create distributed measurement arrays that contain multiple sensors. In addition, they are insensitive to vibrations of the optical power source. The variety of applications for fiber Bragg grating based sensors has resulted in production of Bragg fiber grating with different spectral characteristics. Homogeneous fiber Bragg gratings have sharp side spectra that can influence the processing characteristics of a temperature sensor. An apodization method is used to align the side lobes, which is one of the means of modifying the spectral shape.

PL

Czujniki światłowodowe posiadają szereg zalet, z których najważniejsze to odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, niska waga i możliwość wbudowania w mierzoną strukturę. Najbardziej obiecujące są czujniki oparte na światłowodowej siatce Bragga. Mają one szereg zalet, np. pozwalają na tworzenie rozproszonych macierzy pomiarowych, które zawierają wiele czujników. Ponadto są one niewrażliwe na drgania źródła zasilania optycznego. Różnorodność zastosowań czujników z światłowodowymi siatkami Bragga spowodowała, że produkowane są siatki o różnych charakterystykach spektralnych. W siatkach jednorodnych granice widma są bardzo ostre, mogą wpływać na charakterystykę przetwarzania czujnika temperatury. Do wyrównania wstęg bocznych stosuje się metodę apodyzacji, która jest jednym ze sposobów modyfikacji kształtu spektrum.

2

Analisys of the influence of glue jointson the measurement of physical propertiesof structural elements using fiber Bragg grating

Zieliński Tomasz, Zychowicz Łukasz

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2020

|

T. 10, nr 3

99--102

EN

The researchpresents the analysis of the influence of the glue connection on the measurement of elongation of stainless steel and aluminum samples by means of fiber Bragg grating (FBG) with uniform fibers used as a measuring transducer.Research indicates two possible factors affecting the deformation of the transmission spectrum obtained during elongation measurement. One of them is the type of adhesive that is used to make the connection between the fiber Bragg grating and the tested sample. The second possible factor is method of connection's execution. The need for research on glue connection resulted from the formation of defects mainly in the form of numerous side bands visible in the transmission spectrum during the measurement of elongations. The test results were presented in the form of graphs obtained on the basis of transmission characteristic.

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu połączenia klejowego na pomiar wydłużenia próbek ze stali nierdzewnej i aluminium za pomocą światłowodowej siatki Bragga(FBG)o jednolitych włóknach wykorzystanej jako przetwornik pomiarowy. Badania wskazują na dwa możliwe czynniki wpływające na deformacje widma transmisyjnego otrzymywanego podczas pomiaru wydłużenia. Jednym z nich jest rodzaj kleju jaki wykorzystuje się do wykonania połączenia pomiędzy światłowodową siatką Bragga, a badaną próbka. Drugim możliwym czynnikiem jest sposób wykonania połączenia. Potrzeba badań nad połączeniem klejowym wynikła z powstawania defektów głównie w formie licznych wstęg bocznych, widocznych na widmie transmisyjnym podczas pomiaru wydłużeń. Wyniki badań zostały przedstawione w formie wykresów uzyskanych na podstawie widm transmisyjnych.

3

The method of detecting inhomogeneities and defects in materials using sensors based on the fiber Bragg optic structures

Zychowicz Łukasz

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2019

|

T. 9, nr 3

62--65

EN

The article presents the possibilities of detecting defect in materials using the fiber Bragg gratings (FBG). Steel belts with a thickness of 1 mm were used for the tests: one standard and the others were damaged. The damage was in the form of incisions. The FBG was glued to the sample with epoxy glue along its entire length and elongation by outside force. Based on the transmission spectrum obtained on the Optical Spectrum Analyzer (OSA) the processing characteristics: the main minimum on the transmission characteristics, total width of the spectrum and the full width at half maximum FWHM depending on the FBG strain was determine.

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykrywania defektu w materiałach przy użyciu światłowodowych siatek Bragga (FBG). Do testów użyto kilka stalowych pasków: jeden wzorcowy, pozostałe uszkodzone w różny sposób. Uszkodzenia miały postać nacięć. FBG przyklejono do próbki klejem epoksydowym na całej długości i wydłużano. Widmo transmisji uzyskane na analizatorze widma wykorzystano do określenia charakterystyk przetwarzania: główne minimum charakterystyki transmisji całkowita szerokość widma i szerokość połówkowa FWHM w zależności od odkształcenia siatki.

4

The optical measurement method for structural twist monitoring with using tilted Bragg grating sensor

Harasim D., Kusambayeva N.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

62--65

EN

This paper presents the proposal for application of optical fiber sensor based on tilted Bragg gratings (TFBGs) for monitoring of structural twist. Article also shows the fully optical method for sensor signal demodulation using single passive fiber structure as traditional fiber Bragg grating (FBG). In such system the power of light reflected from FBG carries the information about twist between selected sections of monitored structure. This allows to avoid the expensive and vulnerable equipment for demodulation of TFBG spectral properties.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia propozycję zastosowania czujnika światłowodowego opartego o skośną siatkę Bragga (ang. TFBG) do monitorowania kąta skrętu. Przedstawiona została także metoda demodulacji sygnału optycznego z takiego czujnika za pomocą pasywnego elementu filtrującego w postaci tradycyjnej prostej siatki Bragga. W takim układzie, moc światła odbitego od siatki filtrującej niesie informację o skręcie pomiędzy wyznaczonymi segmentami badanej struktury. Zastosowanie takiej metody pozwoli na wyeliminowanie konieczności użycia wartościowego i delikatnego sprzętu specjalistycznego do określenia charakterystyk spektralnych czujnika.

5

Sensitivity and dynamic phase response to thermal radiation of a polarization-maintaining fiber

Kyselak M., Dvorak F., Maschke J., Vlcek C.

Optica Applicata

|

2018

|

Vol. 48, nr 2

249--261

EN

This paper deals with the phase shift development between two polarization modes in birefringent fiber, caused by body heat transfer of different temperatures. The aim is to analyze sensitivity and dynamic behaviors, which are significant when optical fiber is used as a sensor of temperature field disturbance. The analysis is based on the values measured during thermal exposure of a section of type PANDA birefringent optical fiber to heat emitted by an exposure body of chosen temperature, placed at a defined distance. The effect of heat transfer through conduction and convection is suppressed by shielding with plastic wraps. The analyzed results, the Stokes parameters and subsequent phase shift, are measured by the polarimeter. The paper follows up on previously published measurement results.

6

Phase response of polarization-maintaining optical fiber to temperature changes

Kyselak M., Dvorak F., Maschke J., Vlcek C.

Optica Applicata

|

2017

|

Vol. 47, nr 4

635--649

EN

This paper deals with the phase shift development in the polarization-maintaining fiber owing to different temperatures of an applied defined body, where both polarization axes are excited. A variation of the Stokes parameters induced by the phase shift is expressed by the Jones matrix and a depiction on the observable Poincaré sphere. The temperature response of polarization-maintaining fiber and the effects of heat transfer on the phase shift variation of polarization-maintaining fiber were described theoretically. The time dependence of the phase shift development and its direction of rotation on the observable Poincaré sphere was measured and presented graphically. In addition, different response measures for higher and lower temperatures compared with the ambient temperature were experimentally evaluated.

7

Światłowodowy czujnik drgań mechanicznych

Więcek T., Wasilewski A.

Pomiary, Automatyka, Komputery w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2010

|

nr 2

8-10

PL

W pracy opisany jest światłowodowy czujnik dla zastosowania do pomiaru rezonansu. Obserwujemy częstotliwość rezonansową stalowego elementu przy pomocy zmiennego pola magnetycznego. Zauważamy wpływ pola magnetycznego na element stalowy jako magnes i jako niemagnetyzujący się ferromagnetyk. Teoria opisująca wielkość amplitudy drgającej powierzchni jest sformułowana z użyciem oddziaływania pola magnetycznego.

EN

This paper presented fibre optic sensor for application to resonance measurement. We obtain resonance frequency of iron element by the variable magnetic field. The influence of magnetic field we have for the iron element as magnet and as nonmagnetization ferromagnetic. The theory of the magnitude of amplitude of vibrating surface is formulated using the action of magnetic field.

8

Światłowodowy, interferencyjny czujnik ciśnienia jako źródło informacji o przebiegu procesu spalania w silniku spalinowym o zapłonie iskrowym

Kamiński T., Filipek P.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2003

|

nr 2

31-33

PL

W pracy przedstawione zostały cele i sposób pozyskiwania informacji dotyczących procesu roboczego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym. Omówiona zestala budowa, zastosowanego do tego celu po raz pierwszy, światłowodowego czujnika interferencyjnego typu ..side-hole", jak również sposób przetwarzania danych pomiarowych. Całość wieńczą wnioski.

EN

This paper describes aim and way to obtain information about working process of internal combustion engine with spark ignition. Paper present construction's of fiber optic pressure sensor side-hole and method of measured data processing.

9

Zastosowanie czujników światłowodowych w precyzyjnych zabiegach terapii laserowej

Gryz G., Podniesiński D., Zając A.

Metrology and Measurement Systems

|

2001

|

Vol. 8, nr 1

75-90

PL

W pracy zaproponowano sposób wykorzystania światłowodowych czujników z modulacją strumienia promieniowania do pomiaru w czasie rzeczywistym wybranych parametrów optycznych tkanek biologicznych. Przedstawione zostały propozycje rozwiązań konstrukcyjnych oraz wyniki laboratoryjnych badań układów do pomiaru współczynnika absorpcji i zmian współczynnika rozproszenia wybranych tkanek biologicznych. Zaproponowano koncepcję układu do obiektywnej oceny zmian parametrów optycznych tkanki w trakcie zabiegu laserowego. proponowane rozwiązania charakteryzują się kompatybilnością z laserową aparaturą medyczną. Przedstawiono przykładowe aplikacje w medycznym sprzęcie laserowym wykorzystującym źródła promieniowania z zakresu widmowego 1000-3000 nm (lasery: neodymowy Nd:YAG [lambda] = 1060 nm, holmowy CTH:YAG [lambda] = 2080 nm,erbowy: Er:YAG [lambda] = 2,94 nm). Zaprezentowano wstępne wyniki badań laboratoryjnych prezentowanych układów pomiarowych. Określono zakres widmowy, w którym każdy z czujników może być zastosowany.

EN

In this paper two methods of tissues optical parameters measuring which are important for laser therapy are presented. Both of them can be applied in real time measurement in typical medical laser equipment. Fiber sensors are applied in proposed solutions in order to estimate objectively the values of tissue parameter important in laser therapy and to measure them in real time. These very important for laser therapy tissues optical parameters are: - absorption coefficient, - scattering coefficient. Knowledge of these parameters allows us to determine the spatial energy distribution of laser radiation in tissues. To make this precisely we should know both this parameters. Because of individual difference in basic tissue parameters appearing in different organs and patients the current control of the tissue parameters in operation area is necessary at the moment of the operation. These requirements caused that we tried to elaborate the methods of the measurement of these parameters in real time. Taking into account the necessity of adjusting of the measurement procedures with clinical practice some problems have appeared which are as follows: - the construction of sensors should not cause any changes in using of the medical equipmenmt as well as in its handling, - the measurement of tissues optical parameters have to be realized in the operating area and sufficiently fast in order not to disturb the operator work, - the sensors have to be coupled with an operation tool - leading optical fiber which delivers the laser beam to the operation area, - measurement procedure has to be insensitive for manual operation. The conditions mentioned above can be easily fulfilled when the fiber sensors will be used to measure the both optical parameters. The scheme of sensor for the measurement of the absorption coefficient is shown in Fig. 2. In this solution the typical approach fiber sensor was used. Its technical parameters were adjusted to ensure enough sensitivity of the method for relative large distances between the sensor ans the tissue surface. The method of the measurement of the effective tissue absorption coefficient based on the detection of the moment of the surface damage threshold was described. An output signal detected in the fiber sensor is shown in Fig. 4. The results of selected tissue absorption coefficient measurements are presented in Table 3. The proposed method can be applied in connection with using of the laser sources strongly absorbed in tissues. Nowadays in clinical practice this is a group of NIR laser sources - mainly CTN:YAG lasers, Er:YAG lasers and other laser sources emitting in 2000-3000 nm spectral range. Taking into account the specific process of laser beam interaction with tissues in this spectral range the proposed method allows us to control precisely the depth of interaction region. Consequently, more precise operation is possible which is especially important in microsurgery. Direct measurement of the absolute value of the tissue scattering coefficient is very complicated and it seams to be impossible to accomplish such a method for the tissues being alive during the laser therapy. However applying fiber sensors shown in Fig. 5 it is possible to determine of variations of the scattering coefficient, which are caused by laser power during the laser beam interaction. Temporal changes of this parameter resulted from heating of the tissue are utilized in our approach. In temperature range from normal to the coagulation point the scattering coefficient increases a few times to achieve the maximum value for coagulated tissue. Further tissues temperature increasing does not influence on the value of the scattering coefficient and it remains constant. This effect is useful for objective diagnostics of the tissue coagulation point. Experimental verification of this method has been carried out and we obtained total confirmation of the idea presented in this paper. Some examples of the output signals from the sensor versus tissue temperature are presented in Fig. 8. The presented methods and the fiber sensors may be successfully applied for automatic control of the laser energetic parameters in laser therapy. The scheme of such a laser system utilizing the real time methods of measuring basic tissue parameters is suggested in Fig. 11.