FBG-Sensortechnologie für das SHM von Offshore-Windparks

Offshore wind farms have been increasingly popular as a sustainable source of energy. However, they also face a range of challenges such as harsh environmental conditions and high maintenance costs. Therefore, it is crucial to ensure the structural health of offshore wind turbines to avoid accidents and maintain their efficiency. Fiber grating sensing technology has emerged as a powerful solution for Strukturelles Gesundheitsmonitoring of offshore wind farms. 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 Strukturelles Gesundheitsmonitoring of offshore wind farms in the marine industry.

Faser-Bragg-Gitter-Sensorprinzip:

Faser-Bragg-Gitter (FBGs) sind periodische Strukturen, die in den Kern einer optischen Faser eingeschrieben werden. 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 von Dehnung, Temperatur und anderen Parametern 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

Bedarfsanalyse für SHM von Offshore-Windkraftanlagen:

Offshore-Windkraftanlagen sind rauen Umweltbedingungen wie hohen Windgeschwindigkeiten, Salzwasserkorrosion und extremen Temperaturen ausgesetzt. Diese Faktoren können Schäden an den Turbinen verursachen, was zu geringerer Effizienz, höheren Wartungskosten und möglichen Unfällen führt. Daher ist es unerlässlich, die strukturelle Gesundheit von Offshore-Windkraftanlagen zu überwachen, um Probleme zu erkennen, bevor sie kritisch werden.

Physical diagram of OFSCN® 6000με Fiber Bragg Grating Strain Sensor (2.0mm diameter FBG strain gauge)

Warum SHM von Offshore-Windkraftanlagen erforderlich ist:

Das strukturelle Gesundheitsmonitoring (SHM) von Offshore-Windkraftanlagen ist notwendig, um ihre langfristige strukturelle Integrität, Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten. SHM hilft, Schäden, Ermüdung oder Verschlechterungen zu identifizieren, die im Laufe der Zeit durch Umweltbedingungen und Betriebsbelastungen auftreten können. Diese Informationen können genutzt werden, um Wartungspläne zu entwickeln und die Turbinenleistung zu optimieren.

Schwierigkeiten beim SHM von Offshore-Windkraftanlagen in der Meeresindustrie:

Die raue Meeresumgebung stellt mehrere Herausforderungen für das strukturelle Gesundheitsmonitoring von Offshore-Windkraftanlagen dar. Die Kosten und logistischen Herausforderungen, die mit der Installation und Wartung von Überwachungssystemen in der Offshore-Umgebung verbunden sind, können erheblich sein. Darüber hinaus kann der hohe Lärm- und Vibrationspegel von Windkraftanlagen die Erkennung kleiner Änderungen ihres strukturellen Verhaltens erschweren.

Empfohlene Faser-Gitter-Dehnungssensoren:

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, 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, die direkt in das Prüfobjekt eingeführt werden können, oder durch Oberflächenschweißen mit entsprechenden Vorrichtungen, Verschraubung mit gebohrten Löchern zur Befestigung, Klebemontage auf der Oberfläche, Bindung mit Gurten zur Fixierung oder Fixierung mit Klemmen, 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 kleine 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.

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 einseitigen Struktur verwendet werden, bei der es in das zu messende Objekt zur Dehnungsmessung 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 eine Dehnungsmessung zu ermöglichen, und ermöglicht bei Reihenschaltung eine Mehrpunkt-Dehnungsmessung. 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. 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, wasserdichte und feuchtigkeitsbeständige Eigenschaften sowie vollständige Abdichtung aus. Durch Nutzung der Dehnungseigenschaften des FBG kann dieser Sensor in das Innere oder auf die Oberfläche der Prüfstruktur eingeführt, geschweißt, geklebt oder aufgeklebt werden, um Dehnungserkennung und -überwachung durchzuführen.

Welche Probleme können durch FBG-Sensorik gelöst werden:

Die Faser-Gitter-Sensorik bietet mehrere Vorteile für das strukturelle Gesundheitsmonitoring von Offshore-Windkraftanlagen. Sie ist hochsensitiv, genau und zuverlässig und ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Schäden und Verschlechterungen. Sie kann eine Vielzahl physikalischer Parameter überwachen, darunter Dehnung, Temperatur und Vibration, und bietet so einen umfassenden Überblick über das Turbinenverhalten. Darüber hinaus sind Faser-Gitter-Sensoren klein, leicht und können leicht an schwer zugänglichen Stellen installiert werden, was sie ideal für den Einsatz in Offshore-Windparks macht.

Physical Diagram of OFSCN® High-Range Fiber Bragg Grating (FBG) Strain Sensor (Strain Gauge) - Single-ended, Length 1m

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-/Hoch 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 Helps to do the SHM of Offshore Wind Farms in Marine Industry:

With our expertise in fiber grating sensing technology, DCYS is an ideal partner for the Strukturelles Gesundheitsmonitoring of offshore wind turbines in the marine industry.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Weitere Punkte müssen geklärt werden:

In conclusion, the use of fiber grating sensing technology in the marine industry for Strukturelles Gesundheitsmonitoring of offshore wind farms offers a reliable and efficient solution to the challenges encountered in the maintenance of wind turbines. With its ability to measure multiple parameters such as temperature, strain, stress, displacement, and vibration, fiber grating sensors are ideal for detecting potential problems and facilitating timely interventions to ensure the safety and longevity of wind turbines. Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS) is a trusted and experienced manufacturer of fiber grating sensors and solutions, providing customized and innovative applications to meet the specific needs of the marine industry. With our expertise, DCYS can help address the challenges of offshore wind farm maintenance and enhance the efficiency and effectiveness of Strukturelles Gesundheitsmonitoring. The integration of fiber grating sensing technology into offshore wind farm maintenance strategies will undoubtedly play a critical role in optimizing the performance of wind turbines, minimizing downtime, and reducing maintenance costs.