FBG-Sensortechnologie für strukturelle Gesundheitsüberwachung von Flugzeugen in der Verteidigungsindustrie

In der Verteidigungsindustrie sind Flugzeugstrukturen einer Vielzahl von Umweltbelastungen ausgesetzt, darunter thermische, mechanische und dynamische Lasten. Diese Belastungen können zu Materialermüdung, Korrosion und anderen Schäden führen, die die strukturelle Integrität des Flugzeugs beeinträchtigen können. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Militärflugzeugen zu gewährleisten, ist eine kontinuierliche Überwachung des Zustands der Flugzeugstrukturen unerlässlich.

Fiber grating sensing technology has proven to be a powerful tool in various applications, including the health detection of aircraft structures in the defense industry. By monitoring changes in the structural integrity of aircraft components, fiber grating sensors can provide valuable information on the condition of the aircraft and help predict potential failures before they occur. In this article, we will provide an overview of the fiber grating sensing principle, challenges in aircraft Strukturelle Gesundheitsüberwachung in the defense industry, how fiber grating sensing technology can help solve these problems,and how Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS ) can support aircraft Strukturelle Gesundheitsüberwachung(SHM) in Defense Industry.

Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip:

Faser-Bragg-Gitter (FBGs) sind optische Fasern mit einer periodischen Brechungsindexmodulation, die ein schmales Lichtband reflektieren. Wenn ein FBG einer externen Einwirkung wie Dehnung oder Temperatur ausgesetzt wird, verschiebt sich die reflektierte Wellenlänge entsprechend der Einwirkung. Durch Überwachung der Wellenlängenverschiebung des reflektierten Lichts können FBGs verwendet werden, um eine Vielzahl physikalischer Parameter zu messen, darunter Dehnung, Temperatur, Druck und Vibration.

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Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip - FBG-Prinzip - FBG-Sensorprinzip - FBG-Temperatur-Dehnungs-Spannungs-Vibrations-Form-Sensorprinzip

Herausforderungen bei der strukturellen Gesundheitsüberwachung von Flugzeugen in der Verteidigungsindustrie:

Die strukturelle Gesundheitsüberwachung von Flugzeugstrukturen in der Verteidigungsindustrie ist aufgrund der rauen Betriebsumgebung, des hohen Lärm- und Vibrationspegels und der Notwendigkeit einer Echtzeitüberwachung eine anspruchsvolle Aufgabe. Herkömmliche Überwachungstechniken wie Dehnungsmessstreifen und Beschleunigungssensoren sind aufgrund ihrer begrenzten Empfindlichkeit und Anfälligkeit für Umgebungsgeräusche oft unzureichend. Darüber hinaus kann die Installation dieser Sensoren zeitaufwändig und kostspielig sein, was die Implementierung großflächiger Überwachungssysteme erschwert.

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 helfen, viele der Herausforderungen im Zusammenhang mit der strukturellen Gesundheitsüberwachung von Flugzeugen in der Verteidigungsindustrie zu überwinden. FBG-Sensoren sind hoch empfindlich und können Änderungen der strukturellen Integrität von Flugzeugkomponenten mit hoher Genauigkeit erkennen. Darüber hinaus erleichtern die geringe Größe und Flexibilität der FBG-Sensoren die Installation in einer Vielzahl von Flugzeugstrukturen.

Durch die Überwachung von Änderungen der Dehnung, Temperatur und Vibration können Faser-Gitter-Sensoren wertvolle Informationen über den Zustand der Flugzeugstrukturen liefern. Diese Informationen können genutzt werden, um potenzielle Ausfälle vorherzusagen, bevor sie auftreten, was eine rechtzeitige Wartung und Reparatur ermöglicht, Ausfallzeiten reduziert und die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Militärflugzeugen verbessert.

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 hochauflösender Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor (FBG-Dehnungsmessstreifen) zur Dehnungsmessung. Es kann in einer einseitigen Struktur verwendet werden, bei der es zur Dehnungsmessung in das zu messende Objekt eingeführt wird. Es kann auch in einer doppelseitigen Struktur verwendet werden, bei der es mit einer Vorrichtung fixiert oder direkt auf die Oberfläche geklebt wird, um Dehnungen zu messen, und ermöglicht bei Reihenschaltung Mehrpunkt-Dehnungsmessungen. 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.), hochelastischen Materialien und Einpunkt-FBG-Kapselung. Je nach verwendeten Materialien kann es bei Raumtemperatur oder einer maximalen Hochtemperatur 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 Nutzung der Dehnungseigenschaften von FBG kann dieser Sensor in das Innere oder auf die Oberfläche der Prüfstruktur eingeführt, geschweißt, geklebt oder haftend angebracht 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 einem hochelastischen Legierungsrohr gekapselt ist und zur Dehnungsmessung verwendet wird. In den meisten Fällen handelt es sich um eine einsegmentige, einseitige Struktur, oder es kann als mehrsegmentige, einseitige Struktur hergestellt werden. In wenigen Fällen kann es auch eine doppelseitige Struktur sein. Der Sensor kann als strahlungsresistenter Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor oder als hochtemperaturbeständiger Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor angepasst werden. Die Einsatzmethode des Produkts hängt von den Stützvorrichtungen ab; es kann direkt in das Prüfobjekt eingeführt oder durch Oberflächenschweißen mit entsprechenden Vorrichtungen installiert, mit gebohrten Löchern zur Befestigung verschraubt, auf der Oberfläche geklebt, mit Gurten zur Fixierung gebunden oder mit Klammern befestigt werden, 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.), hochelastischen Legierungsrohren 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 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 - Faseroptischer Gitter-Demodulator - Hochgeschwindigkeits-/Frequenz-FBG-Analysator

Produktalias: 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.

Dieses Produkt ist ein Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenz-FBG-Demodulator, hergestellt von Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Dieser Interrogator ist kompatibel mit allen Spezifikationen und Modellen von 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 the Aircraft Strukturelle Gesundheitsüberwachung in Defense Industry:

DCYS can help the defense industry solve some problems in aircraft Strukturelle Gesundheitsüberwachung by providing high-quality FBG sensors and demodulators, as well as customized software solutions. By working closely with the defense industry, DCYS can develop innovative solutions to meet the unique monitoring needs of military aircraft.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Weitere Punkte müssen geklärt werden:

Neben der Überwachung des strukturellen Zustands kann die Fasergitter-Sensortechnologie auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen in der Verteidigungsindustrie eingesetzt werden, darunter chemische und biologische Sensorik, akustische Sensorik und Glasfaserkommunikation. Mit fortschreitender Forschung werden wahrscheinlich noch mehr Anwendungen für diese Technologie entdeckt, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Verteidigungsindustrie macht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Fasergitter-Sensortechnologie als wertvolles Hilfsmittel bei der Zustandserkennung von Flugzeugstrukturen in der Verteidigungsindustrie erwiesen hat. Durch ihre hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit können FBG-Sensoren Veränderungen bei Dehnung, Temperatur und Vibration erkennen, was dazu beitragen kann, potenzielle Ausfälle vorherzusagen, bevor sie auftreten. Darüber hinaus ermöglichen die geringe Größe und Flexibilität der FBG-Sensoren den einfachen Einbau in eine Vielzahl von Flugzeugstrukturen.

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, and we can help the defense industry overcome challenges associated with aircraft Strukturelle Gesundheitsüberwachung by providing high-quality FBG sensors and demodulators, as well as customized software solutions. By working closely with the defense industry, DCYS can develop innovative solutions to meet the unique monitoring needs of military aircraft.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Fasergitter-Sensortechnologie die Art und Weise revolutioniert hat, wie die Überwachung des strukturellen Zustands von Flugzeugen in der Verteidigungsindustrie durchgeführt wird. Seine hohe Genauigkeit, Empfindlichkeit und Flexibilität machen es zu einem unverzichtbaren Werkzeug zur Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Militärflugzeugen. Mit fortschreitender Forschung ist es wahrscheinlich, dass noch mehr Anwendungen für diese Technologie entdeckt werden, was ihren Platz in der Verteidigungsindustrie als wichtiges Werkzeug für die Zustandserkennung von Flugzeugen weiter festigt.