Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multiple fiber Bragg grating sensing system based on active mode-locking fiber laser

Meng Delong, Yu Xiaolei, Zhao Zhimin, Shan Shilei, Li Hongzhe

Optica Applicata

|

2022

|

Vol. 52, nr 3

375--384

EN

In this paper, a new multiple fiber Bragg grating (FBG) sensing system based on active mode-locking fiber laser is proposed. The active mode-locking fiber laser is composed of a linear cavity with an Fabry–Perot laser diode (F-P LD) as a reflective cavity mirror, and the erbium-doped fiber as the gain medium. Meanwhile, the F-P LD is also used as the modulating element of the fiber laser. Multiple FBGs cascaded in a long fiber are used as both the sensors in the system and the components for wavelength selection in the active mode-locking fiber laser. The capacity of the proposed sensing system to interrogate multiple FBGs in wavelength and spatial domain is investigated. The proposed sensing system has the characteristics of low cost, good stability, good compatibility, and can be used in quasi-distributed multi-point sensing.

2

Analysis of the inadequacy of determining the spectral characteristics of optical fibre periodic structures by way of numerical modelling

Stępniak Piotr, Kisała Piotr

Metrology and Measurement Systems

|

2020

|

Vol. 27, nr 1

33--50

EN

As part of the work, the error level of simulations of uniform optical-fibre Bragg gratings was determined using the transition matrix method. The errors were established by comparing the transmission characteristics of the structures obtained by simulation with the corresponding characteristics arrived at experimentally. To compile these objects, elementary properties of the characteristics were specified, also affecting the applications of Bragg gratings, and compared with each other. The level of error in determining each of these features was estimated. Relationships were also found between the size of the physical properties of Bragg gratings and the level of errors obtained. Based on the findings, the correctness of the simulation of structures with the said method was verified, giving satisfying results.

3

A novel fibre Bragg grating curvature sensor for structure deformation monitoring

Liu M.-Y., Zhou S.-G., Song H., Zhou W.-J., Zhang X.

Metrology and Measurement Systems

|

2018

|

Vol. 25, nr 3

577--587

EN

Real-time monitoring of deformation of large structure parts is of great significance and the deformation of such structure parts is often accompanied with the change of curvature. The curvature can be obtained by measuring changes of strain, surface curve and modal displacement of the structure. However, many factors are faced with difficulty in measurement and low sensitivity at a small deformation level. In order to measure curvature in an effective way, a novel fibre Bragg grating (FBG) curvature sensor is proposed, which aims at removing the deficiencies of traditional methods in low precision and narrow adjusting. The sensor combines two FBGs with a specific structure of stainless steel elastomer. The elastomer can transfer the strain of the structure part to the FBG and then the FBG measures the strain to obtain the curvature. The performed simulation and experiment show that the sensor can effectively amplify the strain to the FBG through the unique structure of the elastomer, and the accuracy of the sensor used in the experiment is increased by 14% compared with that of the FBG used for direct measurement.

4

Monitorowanie odkształceń kładki dla pieszych za pomocą światłowodów FBG

Juraszek J., Grzywa A.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

31--32

PL

Omówiono system monitorowania odkształceń konstrukcji stosowanych w inżynierii lądowej za pomocą światłowodów z siatkami Bragga (FBG) lub światłowodów w technologii ciągłej optical time domain (OTDR). Istotą rozwiązania jest wprowadzenie światłowodowych czujników FBG w strukturę konstrukcji jako swoistego „systemu nerwowego”. Przedstawiono przykład badań eksploatacyjnych z wykorzystaniem światłowodowych czujników FBG i analizy odkształceń najdłuższej stalowej kładki, która ma 35 lat. Zastosowany system monitorowania umożliwia analizę bezpieczeństwa pracy kładki w sposób ciągły. System informuje o zagrożeniach, przeciążeniach, aktach wandalizmu oraz wskazuje na konieczność podjęcia odpowiednich środków, w tym zamknięcie kładki. Informacje dotyczące stanu bezpieczeństwa mogą być wysyłane on-line do każdego miejsca globu.

EN

The paper presents a system monitoring operational safety of structures used in civil engineering. The system is based on the fibre Bragg grating (FBG) sensors or sensors using the optical time domain reflectometry (OTDR) technology. The essence of the solution is to introduce FBG sensors into the structure to make them act as its “nervous system”. The paper presents an example of an actual system operating based on FBG sensors and analysing the safety of Poland's longest steel footbridge. The footbridge is 35 years old. The applied monitoring system makes it possible to analyse the footbridge operational safety on a continuous basis. The system informs about hazards, overloads, vandalizing acts, etc., and points to the need to take appropriate measures including the footbridge shutdown. The information concerning the state of safety may be sent on-line to any corner of the globe.

5

Koncepcja badań odkształceń budynku z prefabrykatów nowej generacji za pomocą systemów światłowodowych FBG

Juraszek J., Grzywa A., Walusiak H.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

33--34

PL

Budynki z nowoczesnych elementów prefabrykowanych wykonywane wg innowacyjnej technologii Polytech charakteryzują się dużą energooszczędnością i szybkim czasem realizacji inwestycji. Do tej pory nie zostały jednak zweryfikowane szczegółowe dane dotyczące wytrzymałości i odkształcalności elementów systemu Polytech. Nowy system Polytech nie został przebadany pod kątem jego pracy w warunkach użytkowych. Zaproponowano innowacyjne rozwiązanie, polegające na wprowadzeniu światłowodowych czujników odkształceń z siatkami Bragga do wybranych istotnych węzłów konstrukcyjnych budynku. Umożliwi to ciągły pomiar odkształceń elementów konstrukcyjnych obiektu modelowego (budynek jednorodzinny) podczas całego cyklu eksploatacji. Zastosowanie metody pomiaru odkształceń opartej na czujnikach z siatkami Bragga umożliwia monitorowanie odkształceń, naprężeń, temperatury istotnych elementów konstrukcji budynku. Wyniki badań umożliwią właściwą modyfikację wybranych węzłów konstrukcyjnych.

EN

Modern prefabricated buildings, constructed according to the innovative Polytech technology are to be energy-saving and enable quick completion of the investment project. However, until today, the detailed data regarding the strength and deformability of important Polytech elements have not been verified. The new Polytech system has not been investigated in terms of its performance under practical conditions. An innovative solution has been proposed, that involves introducing fiber Bragg gratings deformation sensors into the selected, important construction nodes of the building. The proposed method enables constant measurements of deformations of the model object (single-family house) during the whole exploitation cycle. The deformation measurement method based on the Bragg gratings sensors allows to monitor deformations, stresses, strains and temperature of the important elements of the building structure. The results will enable the proper modification of the selected structural nodes.

6

Thinned fibre Bragg grating as a fuel adulteration sensor : simulation and experimental study

Agarwal S., Prajapati Y. K., Mishra V.

Opto-Electronics Review

|

2015

|

Vol. 23, No. 4

231-238

EN

This paper presents the implementation of a thinned fibre Bragg grating as a fuel adulteration sensor for volatile organic compounds. The proposed sensor can detect upto 10% adulteration of benzene, toluene and xylene: hydrocarbons precisely, whereas traditional methods can detect only upto 20% adulteration. The results obtained from the experiments are verified using Finite Difference Time Domain method. It is found that experimental results have very less deviation from simulation results. The proposed sensor provides us with the new possibility that may have commercial application, as well.

7

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.

8

Analiza pracy światłowodowej siatki Bragga o stałym okresie przy odkształceniach impulsowych

Sikora A., Kaczmarek Z.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

309--312

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu długości równomiernych światłowodowych siatek Bragga (ŚSB) (z i bez apodyzacji) na dokładność przetwarzania odkształceń impulsowych. Ilościową ocenę dokładności przetwarzania przeprowadzono na podstawie błędu czasu narastania w funkcji stosunku długości zbocza narastającego wymuszenia i długości siatki. Analizę przeprowadzono dla jednorazowych impulsów wymuszeń o kształtach: trapezu i połówki sinusoidy. W obliczeniach siatkę modelowano metodą macierzy przejścia, wynikającą z teorii modów sprzężonych. Wyniki przeprowadzonych obliczeń w postaci wykresów umożliwiają dobór odpowiedniej długości siatki przy przyjętym błędzie czasu narastania dla jednorazowych wymuszeń impulsowych o wyżej wymienionych kształtach.

EN

The article contains an analysis of inluence of length of uniform ibre Bragg grating (FBG) (with or without apodization) on the accuracy of transducing an impulsive strain. The quantitative assessment of processing accuracy was done based on leading time error calculated as a function of the ratio between the length of rising edge and the grating length. The analysis was conducted for one time pulses of half sinusoidal form and of trapezoidal. The grating was modeled using the matrix description of the grating, derived from the coupled mode theory. Charts presenting results of the simulation allow to select proper length of FBG when the error of time leading is established.