FBG-Messtechnik für strukturelle Gesundheitsüberwachung in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Die strukturelle Gesundheitsüberwachung (SHM) ist der Prozess der Erkennung und Bewertung von Schäden an den strukturellen Komponenten eines Flugzeugs. Dazu gehören Ermüdungsrisse, Korrosion und andere Schäden, die die Integrität der Struktur beeinträchtigen können. Die frühzeitige Erkennung und Bewertung solcher Schäden ist entscheidend für die Sicherheit und kann katastrophale Ausfälle verhindern. SHM-Systeme können auch die Wartungskosten senken und die Lebensdauer des Flugzeugs verlängern.

Die Faser-Gitter-Sensortechnologie hat die Herangehensweise der Luft- und Raumfahrtindustrie an die strukturelle Gesundheitsüberwachung (SHM) revolutioniert. Die Fähigkeit, Schäden an den strukturellen Komponenten eines Flugzeugs zu erkennen und zu bewerten, ist entscheidend für die Sicherheit, und die Faser-Gitter-Sensortechnologie bietet eine zuverlässige und genaue Lösung. In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die Faser-Gitter-Sensortechnologie, erläutern ihr Funktionsprinzip und heben die Herausforderungen bei SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie hervor.

Fiber grating sensing technology has become an increasingly popular tool for SHM in the aerospace industry. It provides a reliable and accurate solution for monitoring the condition of critical components, such as wings, landing gear, and fuselage. Fiber grating sensors can detect and measure changes in strain and temperature that may indicate damage or potential failure. In this article, we will discuss the problems that fiber grating sensing technology can solve,and how Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS ) can support the Strukturelle Gesundheitsüberwachung(SHM) in aerospace industry.

Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip:

Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Sensoren sind die am häufigsten verwendeten Faser-Gitter-Sensoren für SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Ein FBG ist ein mikroskopisches optisches Gerät, das in eine optische Faser eingebettet ist und eine bestimmte Lichtwellenlänge reflektiert. Wenn ein FBG Dehnungs- oder Temperaturänderungen ausgesetzt wird, ändert sich die reflektierte Wellenlänge, die gemessen und zur Berechnung der Größe der Dehnung oder Temperatur verwendet werden kann.

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Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip - FBG-Prinzip - FBG-Sensorprinzip - FBG-Temperatur-, Dehnungs-, Spannungs-, Vibrations- und Formerkennungsprinzip

Herausforderungen bei der strukturellen Gesundheitsüberwachung in der Luft- und Raumfahrtindustrie:

SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist eine anspruchsvolle Aufgabe aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen, denen Flugzeuge ausgesetzt sind. Luft- und Raumfahrtkomponenten müssen extremen Temperatur-, Vibrations- und Druckbedingungen standhalten. Traditionelle SHM-Methoden wie Sichtprüfung, Röntgen- und Ultraschalltechniken sind in Luft- und Raumfahrtanwendungen oft unpraktisch, teuer oder unzuverlässig.

Physikalisches Diagramm des OFSCN® High-Range Fiber Bragg Grating (FBG) Dehnungssensors (Dehnmessstreifen) – Single-Ended, Länge 1 m­­

Physikalisches Diagramm des OFSCN® 6000με Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensors (FBG-Dehnungsmessstreifen mit 2,0 mm Durchmesser)­­

What Problems Can Be Solved by FBG Sensing Technology:

Die Faser-Gitter-Sensortechnologie kann viele der Herausforderungen bei SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie überwinden. Diese Sensoren können in rauen Umgebungen betrieben werden, hohen Temperaturen standhalten und genaue und zuverlässige Daten liefern. Faser-Gitter-Sensoren können Änderungen der Dehnung und Temperatur erkennen und messen, die auf Schäden oder potenzielle Ausfälle hinweisen können. Durch die Überwachung des Zustands kritischer Komponenten wie Flügel, Fahrwerk und Rumpf können Faser-Gitter-Sensoren helfen, katastrophale Ausfälle zu verhindern, Wartungskosten zu senken und die Lebensdauer von Flugzeugen zu verlängern. Die Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. ist ein professioneller Hersteller von Faser-Gitter-Sensoren, der Kunden die am besten geeigneten Produkte und Lösungen bieten kann.

Empfohlene Faser-Gitter-Dehnungssensoren:

6000με Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

Dieses Produkt ist ein hochbereichs-Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor (FBG-Dehnungsmessstreifen) zur Dehnungsmessung. Es kann in einer einendigen Struktur verwendet werden, bei der es zur Dehnungsmessung in das zu messende Objekt eingeführt wird. Es kann auch in einer doppelendigen Struktur verwendet werden, bei der es mit einer Halterung fixiert oder direkt auf die Oberfläche geklebt wird, um eine Dehnungsmessung zu ermöglichen, die bei Reihenschaltung eine Mehrpunkt-Dehnungsmessung ermöglicht. Die Struktur dieses Produkts ist identisch mit der von Faser-Bragg-Gitter-Spannungssensoren.

Produktübersicht:

The OFSCN® high-range Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor  (FBG-Dehnungsmessstreifen) besteht aus Glasfasersteckverbindern (FC, SC, LC, ST usw.), hoch-elastischen Materialien und Einpunkt-FBG-Kapselung. Je nach verwendeten Materialien kann es bei Raumtemperatur oder einer maximalen hohen Temperatur von 120 Grad Celsius arbeiten (auf Anfrage anpassbar).

Dieses Produkt zeichnet sich durch kleine Größe, geringes Gewicht, hohe Zug- und Druckfestigkeit, Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie vollständige Abdichtung aus. Durch die Nutzung der Dehnungseigenschaften des FBG kann dieser Sensor in das Innere oder auf die Oberfläche der Teststruktur eingeführt, geschweißt, geklebt oder aufgeklebt werden, um Dehnungserkennung und -überwachung durchzuführen.

6000με Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

Das Produkt ist ein Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor (FBG-Dehnungsmessstreifen), der in einer hoch-elastischen Legierungsröhre gekapselt ist und zur Dehnungsmessung verwendet wird. In den meisten Fällen handelt es sich um eine einsegmentige, einendige Struktur, oder es kann als mehrsegmentige, einendige Struktur hergestellt werden. In wenigen Fällen kann es auch eine doppelendige Struktur sein. Der Sensor kann als strahlungsbeständiger Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor oder als hochtemperaturbeständiger Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor angepasst werden. Die Installationsmethode des Produkts hängt von den unterstützenden Halterungen ab, die direkt in das Testobjekt eingeführt, durch Oberflächenschweißen mit entsprechenden Halterungen installiert, mit Bohrungen verschraubt, mit Klebstoff auf der Oberfläche montiert, mit Gurten befestigt oder mit Klemmen fixiert werden können, unter verschiedenen Installationsmethoden. Dieses Produkt ist ein grundlegendes Strukturprodukt, das als FBG-Wegsensor kalibriert oder als FBG-Spannungssensor verwendet werden kann.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBG-Dehnungsmessstreifen) besteht aus Glasfasersteckverbindern (FC, SC, LC, ST usw.), hoch-elastischen Legierungsröhren und Einpunkt-/Mehrpunkt-FBG-Kapselung.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

Dieses Produkt zeichnet sich durch kleine Größe, geringes Gewicht, hohe Zug- und Druckfestigkeit, Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie vollständige Abdichtung aus. Durch die Nutzung der Dehnungseigenschaften des FBG kann dieser Sensor in die gemessene Struktur eingeführt, geklemmt, oberflächenmontiert, geklebt oder eingebettet werden, um Dehnungserkennung und -überwachung durchzuführen.

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators und system software. Specializing in the production of various fiber grating sensors, including temperature, strain, stress, displacement, vibration, shape sensors, etc. DCYS also produces fiber grating demodulators, und can customize und develop related application software.

Empfohlener Faser-Gitter-Demodulator:

Faser-Bragg-Gitter-Interrogator - Glasfaser-Gitter-Demodulator - Hochgeschwindigkeits-/Frequenz-FBG-Analysator

Produkt-Alias: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

Bei diesem Produkt handelt es sich um einen Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenz-FBG-Demodulator, hergestellt von Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Dieses Abfragegerät ist mit allen Spezifikationen und Modellen von kompatibel OFSCN® FBG-Sensoren (einschließlich Temperatur-, Spannungs- und Dehnungs-FBG-Sensoren). Es verfügt über eine einstellbare Portdichte (4, 8, 16 und 32 Kanäle), hohe Bildwiederholraten (10, 20, 50 und 100 Hz).

DCYS Supports Strukturelle Gesundheitsüberwachung in Aerospace Industry:

DCYS can help the aerospace industry solve some problems in Strukturelle Gesundheitsüberwachung. Their fiber grating sensors are designed to operate in harsh environments, withstand high temperatures, and provide accurate and reliable data. They also provide customized solutions and application software to meet specific customer needs.

Weitere Punkte müssen geklärt werden:

Die Fasergitter-Sensortechnologie ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet, und neben FBG-Sensoren gibt es noch mehrere andere Arten von Fasergittersensoren. Beispielsweise können faseroptische Fabry-Perot-Sensoren und verteilte faseroptische Sensoren auch für SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden. Diese Sensoren bieten einzigartige Vorteile, wie z. B. eine hohe Empfindlichkeit und die Möglichkeit, mehrere Parameter gleichzeitig zu messen.

Neben SHM bietet die Fasergitter-Sensortechnologie viele weitere Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Beispielsweise können Fasergittersensoren zur Dehnungs- und Temperaturüberwachung während des Herstellungsprozesses eingesetzt werden. Sie können auch zur Überwachung der Motorleistung und der Kraftstoffeffizienz eingesetzt werden.

Insgesamt hat die Fasergitter-Sensortechnologie die Art und Weise, wie SHM in der Luft- und Raumfahrtindustrie durchgeführt wird, revolutioniert. Es bietet eine zuverlässige und genaue Lösung zur Überwachung des Zustands kritischer Komponenten wie Flügel, Fahrwerk und Rumpf. Durch die frühzeitige Erkennung und Bewertung von Schäden an diesen Komponenten können Fasergittersensoren dazu beitragen, katastrophale Ausfälle zu verhindern und Wartungskosten zu senken. Mit der Unterstützung von Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. kann die Luft- und Raumfahrtindustrie von den Vorteilen der Fasergitter-Sensortechnologie profitieren und die Sicherheit und Effizienz von Flugzeugen verbessern.