FBG-Messtechnik für das strukturelle Gesundheitsmonitoring (SHM) von Offshore-Bauwerken

 Offshore structures, such as oil rigs and wind turbines, play a crucial role in the transportation industry by enabling energy production and exploration in marine environments. However, these structures are subjected to harsh environmental conditions, including strong winds, waves, and corrosion, which can lead to structural damage and failure. Therefore, it is essential to continuously monitor the structural health of offshore structures to ensure their safety and reliability. Fiber grating sensing technology has emerged as a promising solution for Strukturelle Gesundheitsüberwachung in offshore structures. 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 help to do Strukturelle Gesundheitsüberwachung(SHM) of offshore structures in the transportation industry.

Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip:

Faser-Bragg-Gitter (FBGs) sind periodische Strukturen, die in den Kern einer optischen Faser eingeschrieben sind. Diese Strukturen reflektieren eine bestimmte Lichtwellenlänge, die durch die Periodizität des Gitters bestimmt wird. Wenn das Gitter mechanischer oder thermischer Dehnung ausgesetzt wird, ändert sich die reflektierte Wellenlänge auf vorhersagbare Weise. Durch Überwachung der reflektierten Wellenlänge können Änderungen der Dehnung, Temperatur und anderer Parameter erkannt werden. FBG-Sensoren können zur Überwachung einer Vielzahl von Parametern wie Dehnung, Spannung, Temperatur und Vibration eingesetzt werden.

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

Bedeutung des strukturellen Gesundheitsmonitorings von Offshore-Strukturen:

Offshore-Strukturen sind kritische Komponenten der Transportindustrie, und jeder Ausfall oder Schaden kann erhebliche wirtschaftliche und ökologische Folgen haben. Daher ist es unerlässlich, die strukturelle Gesundheit dieser Strukturen kontinuierlich zu überwachen. Das strukturelle Gesundheitsmonitoring (SHM) umfasst den Einsatz von Sensoren zur Messung der strukturellen Reaktion und zur Erkennung von Anomalien oder Schäden. Die frühzeitige Erkennung von Schäden kann rechtzeitige Reparaturen ermöglichen, katastrophale Ausfälle verhindern und die Lebensdauer der Offshore-Strukturen verlängern.

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

Herausforderungen beim strukturellen Gesundheitsmonitoring von Offshore-Strukturen:

Die raue Meeresumgebung stellt erhebliche Herausforderungen für das strukturelle Gesundheitsmonitoring von Offshore-Strukturen dar. Diese Herausforderungen umfassen hohe Korrosionsraten, raue Wetterbedingungen, eingeschränkte Zugänglichkeit und die Notwendigkeit einer Echtzeitüberwachung. Herkömmliche Sensortechnologien wie Dehnungsmessstreifen und Beschleunigungsmesser sind aufgrund ihrer begrenzten Lebensdauer und hohen Wartungsanforderungen für Offshore-Anwendungen ungeeignet. Daher besteht ein Bedarf an einer zuverlässigen, langlebigen und wartungsarmen Sensortechnologie für das Offshore-SHM.

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

Welche Probleme können durch die FBG-Technologie gelöst werden:

Die Faser-Gitter-Sensorik bietet eine zuverlässige und genaue Lösung für das Offshore-SHM. Die FBG-Sensoren können in die Offshore-Strukturen eingebettet werden, und ihre geringe Größe und hohe Empfindlichkeit machen sie ideal zur Erkennung kleiner Anomalien und Schäden. FBG-Sensoren sind unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen und können in rauen Umgebungen betrieben werden, was sie für Offshore-Anwendungen geeignet macht. Die Sensoren können auch multiplexiert werden, was die gleichzeitige Messung mehrerer Parameter an verschiedenen Stellen der Offshore-Struktur ermöglicht. Darüber hinaus haben FBG-Sensoren eine lange Lebensdauer und ihre Wartungsanforderungen sind minimal.

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 in das zu messende Objekt zur Dehnungsmessung eingeführt wird. Es kann auch in einer doppelendigen Struktur verwendet werden, bei der es mit einer Vorrichtung fixiert oder direkt auf die Oberfläche geklebt wird, um Dehnungsmessungen durchzuführen, was bei Reihenschaltung Mehrpunkt-Dehnungsmessungen 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 Fasersteckverbindern (FC, SC, LC, ST usw.), hochelastischen Materialien und Einpunkt-FBG-Kapselung. Abhängig von den verwendeten Materialien kann es bei Raumtemperatur oder einer maximalen Hochtemperatur von 120 Grad Celsius arbeiten (auf Anfrage anpassbar).

Dieses Produkt zeichnet sich durch geringe Größe, geringes Gewicht, hohe Zug- und Druckfestigkeit, wasserdichte und feuchtigkeitsbeständige Eigenschaften sowie vollständige Versiegelung aus. Durch 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 hochelastischen 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 strahlungsresistenter Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor oder hochtemperaturbeständiger Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor angepasst werden. Die Einsatzmethode des Produkts hängt von den Stützvorrichtungen ab, die direkt in das Testobjekt eingeführt, durch Oberflächenschweißen mit entsprechenden Vorrichtungen installiert, mit gebohrten Löchern zur Befestigung verschraubt, durch Klebemontage auf der Oberfläche angebracht, mit Bändern zur Fixierung gebunden oder mit Klammern befestigt 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 faseroptischen Steckverbindern (FC, SC, LC, ST usw.), hochelastischen 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 geringe Größe, geringes Gewicht, hohe Zug- und Druckfestigkeit, wasserdichte, feuchtigkeitsbeständige und vollständig versiegelte Eigenschaften 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 Helps to do SHM of Offshore Structures:

DCYS can provide reliable and accurate solutions for offshore SHM, helping Die Transportindustrie to ensure the safety and reliability of offshore structures.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Weitere Punkte müssen geklärt werden:

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Anwendung der Fasergitter-Sensortechnologie im SHM von Offshore-Strukturen das Potenzial hat, die Transportbranche zu revolutionieren. FBG-Sensoren bieten eine zuverlässige und genaue Lösung für Offshore-SHM, die die frühzeitige Erkennung von Schäden ermöglicht und katastrophale Ausfälle verhindert. Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. ist ein führender Hersteller von FBG-Sensoren und Softwarelösungen und bietet zuverlässige und maßgeschneiderte Lösungen für Offshore-SHM.