Czujniki światłowodowe w materiałach kompozytowych

• Autorzy: Domański, A. W. , Boczkowska, A. , Jędrzejewski, K. , Lesiak, P. , Lewandowski, L. , Woliński, T. R.

Warianty tytułu

EN

Optical fiber sensors for composite materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono dwa typy czujników światłowodowych mogących mierzyć naprężenia mechaniczne i temperaturę po wbudowaniu ich w strukturę materiału kompozytowego. Jednym z typów czujników był czujnik polarymetryczny wykorzystujący standardowy światłowód o dużej dwójłomności. Drugim typem był czujnik z siatka Bragga wykonana we własnym zakresie na standardowym światłowodzie telekomunikacyjnym. Przeprowadzone pomiary wykazały, że następuje zmiana parametrów metrologicznych obu typów czujników ale nadal można wykorzystywać je w procesie tworzenia materiału kompozytowego jak i w czasie jego eksploatacji do kontroli wewnętrznych naprężeń i zmian temperatury.

EN

In the paper two types of optical fiber sensors for monitoring of strain and temperature in composite structures are described. One of the sensor was polarimetric fiber-optic sensor which utilized standard highly birefringent fiber. The second one was Bragg grating sensor produced in laboratory with help typical telecommunication fiber. Results of tests showed that both types of sensors changed the measuring parameters but both allowed to measure strains and temperature changes during creation of the composite material as well as during work the composite under different kind of mechanical stresses.

Słowa kluczowe

PL

czujniki światłowodowe; materiały kompozytowe; pomiary naprężeń i temperatury

EN

optical fiber sensors; strain measurements; composite materials

• Czasopismo: Pomiary, Automatyka, Komputery w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 1
• Strony: 8-11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Domański, A. W.

autor

Boczkowska, A.

autor

Jędrzejewski, K.

autor

Lesiak, P.

autor

Lewandowski, L.

autor

Woliński, T. R.

• Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki

Bibliografia

• 1. A. Boczkowska, K. Babski, K. Konopka, K.J. Kurzydlowski: Quantitative description of ceramicelastomer composites with percolation microstructures. Materials Characterization 56 (2006), 389-393
• 2. K. Konopka, A. Biedunkiewicz, A. Boczkowska, Z. Rosłaniec, K. J. Kurzydłowski: Polymer Matrix Composites with Nanoparticles of TiC Obtained by Sol-Gel Method, Solid State Phenomena 106(2005), 141-144
• 3. P. Jaśkowski, M. Rodzewicz, A. Boczkowska, K.J Kurzydłowski: Otrzymywanie, struktura i właściwości wytrzymałościowe włóknistych kompozytów węglowo-epoksydowych z przeznaczeniem do konstrukcji lotniczych, Kompozyty 2003, 7, 198
• 4. A. Boczkowska, M. Szafran, K. Konopka, K. Kurzydłowski, K. Babski: Kompozyt ceramiczno-polimerowy i sposób wytwarzania kompozytu ceramiczno-polimerowego, zgłoszenie patentowe nr P.378318, 2005
• 5. T.R. Woliński: Polarimetric optical fibers and sensors, in: E. Wolf (red.): Progress in Opries,Elsevier Science B.V.,North-Holland XL, 1-75 (2000)
• 6. A.W. Domański, P. Lesiak, T.R. Woliński: Longitudinal Strain Induced Birefringence Fiber for Dynamie Compensation of Polarization Mode Dispersiont, Acta Phys. Polon., vol. 103, pp. 221 -227, (2003)
• 7. W. Bock, A.W. Domański: Higk hydrostatic pressure effects in highly birefringent optical fibers, J.Lightwave Techn., vol.7, no.8, 1989, pp. 1279-1283
• 8. W.J. Bock, A. W. Domański, T.R. Woliński: Influence of High Hydrostatic Pressure on Beat Length in Highly Birefringent Single-Mode Bow-Tie Fibers, Appl. Optics, vol. 29, 1990, pp. 3484-3488
• 9. A.W. Domański, T.R. Woliński, W.J. Bock: Method for Angular Alignment of Birefringent Fibers in Fiber-Optic Pressure/Strain Measurement, IEEE Trans. Instrum.Meas.,vol. 41, 1992, pp. 1050-1052
• 10. W.J. Bock, A.W. Domański: High Hydrostatic Pressure Optical Fiber Sensor, US Patent, no. 4920261, 1990
• 11. W.J. Bock, T.R. Woliński, R. Wiśniewski: Fiber-Optic Strain Gauge Manometer, US Patent, no. 5187983, issued on February 23, 1993.
• 12. A.W. Domański,A. Górecki, M. Świłło: Dynamic strain measurements by use ofthe polarimetric fiber optic sensors, Integrating Intelligent Instrumentation and Control. 1995, IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, IMTC Proceedings (Cat. no. 95CH35783), 1995, pp. 816-819
• 13. T.R. Woliński, W. Konopka, A.W. Domański: Polarimetric Optical Fibers Sensors for Static and Dynamic Strain Measurement, Optica Applicata, vol. 31, no. 2, 2001, pp.385-398
• 14. T.R. Woliński, W. Konopka, A.W. Domański: Polarization-based Fiber-Optic Smart Structures, Proc. SPIE, vol. 3826, 1999, pp. 264-268
• 15. T.R. Woliński, A.W. Domański, P. Gałązka: Multiplexed Polarimetric Sensors with Highly Birefringent Optical Fibers for Smart Structures, Proc. SPIE, vol. 3094, 1997, pp. 218-223
• 16. T.Allsop, F. Floreani, K. Jędrzejewski,P. Marques, R. Romero, D. Webb, I. Bennion: Spectral Characteristics of Tapered LPG Device as a Sensing Element for Refractive lndex and Temperature, J. Lightwave Technol., 2006, pp. 870-875
• 17. P. Chojnowski, K. Jędrzejewski: Strain and temperature sensor applications of fiber Bragg gratings, Proc. of SPIE: Photonics Applications in Astronomy, Communications, Research and High Energy Physics Experiments, vol. 6347, 2006, p. 63470W
• 18. G. Hegde, A. Asundi: Performance analysis of all-flber polarimetric strain sensor for composites structural health monitoring, NDT&E International 39, pp. 320-327, 2006.
• 19. K. Schroeder, W. Ecke, J. Apitz, E. Lembke, G. Lenschow: A fibre Bragg grating sensor system monitors operational load in a wind turbine rotor blade, Meas. Sci. Techn., 17, 2006, pp. 1167-1172