Anwendung der FBG-Sensorik in der strukturellen Gesundheitsüberwachung - Faser-Bragg-Gitter-Anwendung - FBG-Sensor-Anwendung - FBG-Demodulator-Anwendung

1, Überblick über die strukturelle Gesundheitsüberwachung

Strukturelle Gesundheitsüberwachung (SHM) bezieht sich auf den Einsatz zerstörungsfreier Sensortechniken vor Ort, die die Eigenschaften von Struktursystemen, einschließlich Strukturreaktionen, analysieren, um Schäden oder Verschlechterungen in Bauwerken zu erkennen.

Die Ziele der strukturellen Gesundheitsüberwachung sind:

1. Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauwerken.
2. Verlängerung der Lebensdauer von Bauwerken.
3. Reduzierung der Wartungskosten.

Zu den wichtigsten Technologien der strukturellen Gesundheitsüberwachung gehören:

1. Sensor technology – OFSCN Faser-Bragg-Gitter Sensing Technology is a significant branch.
2. Signal processing technology – OFSCN Fiber Optic Grating Interrogators effectively process signals returned by sensors.
3. Schadensidentifikationstechnologie – Diese variiert je nach Branche und kann nicht einfach zusammengefasst werden.

Videoeinführung zu Faser-Bragg-Gitter-Sensorhosts für die strukturelle Gesundheitsüberwachung

Anwendungen der strukturellen Gesundheitsüberwachung decken verschiedene Bereiche ab und werden branchenübergreifend eingesetzt.

Weitere Details können über den untenstehenden Link erkundet werden.

The use of Fiber Bragg Grating Sensing Technology in Strukturelle Gesundheitsüberwachung is an emerging discipline. With continuous technological advancements by DCYS and industry partners, its applications are expected to become more extensive.

Hier sind einige bemerkenswerte Anwendungen der strukturellen Gesundheitsüberwachung:

1. In den Vereinigten Staaten nutzt die Golden Gate Bridge ein System zur strukturellen Gesundheitsüberwachung, um den Zustand der Brücke zu überwachen.
2. In Europa setzt Airbus ein System zur strukturellen Gesundheitsüberwachung ein, um den strukturellen Zustand von Flugzeugen zu überwachen.
3. In China nutzt der Shanghai Tower ein System zur strukturellen Gesundheitsüberwachung, um den Zustand des Gebäudes zu überwachen.

2, Die wichtigsten Arten von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren in der strukturellen Gesundheitsüberwachung

In der strukturellen Gesundheitsüberwachung werden hauptsächlich die folgenden Arten von faseroptischen Gittersensorprodukten verwendet, um verschiedene physikalische Größen zu überwachen:

Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor: Wird verwendet, um die Dehnung der Struktur zu messen, also die Verformung, die durch die Krafteinwirkung auf die Struktur verursacht wird.

Videoeinführung zu Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensoren für die strukturelle Gesundheitsüberwachung

Faser-Bragg-Gitter Temperatursensor: Wird verwendet, um die Temperaturänderung der Struktur zu überwachen, da Temperaturänderungen die Leistung der Struktur beeinflussen können.

Videoeinführung zu Faser-Bragg-Gitter-Temperatursensoren für die strukturelle Gesundheitsüberwachung

Faser-Bragg-Gitter Wegsensor: Wird verwendet, um die Verschiebung oder Vibration der Struktur zu messen, was für die Erfassung der dynamischen Reaktion der Struktur sehr wichtig ist.

Faser-Bragg-Gitter Drucksensor: Wird verwendet, um die Änderung des Drucks oder der Kraft auf die Struktur oder ihre Komponenten zu messen.

Faser-Bragg-Gitter Beschleunigungssensor: Wird verwendet, um die Beschleunigungsänderung der Struktur zu überwachen, was für die Analyse der Schwingungseigenschaften der Struktur sehr nützlich ist.

Faser-Bragg-Gitter Feuchtigkeitssensor: Wird verwendet, um die Feuchtigkeitsänderung der Umgebung um die Struktur zu erfassen, da Feuchtigkeitsänderungen die Leistung einiger Strukturmaterialien beeinträchtigen können.

Die Kombination dieser faseroptischen Gittersensorprodukte kann eine umfassende strukturelle Gesundheitsüberwachung ermöglichen, sodass Ingenieure und Überwachungssysteme den Zustand der Struktur rechtzeitig und genau bewerten und notwendige Wartungs- und Reparaturmaßnahmen ergreifen können.

3, Anwendungsbeispiele der FBG-Sensorik in der strukturellen Gesundheitsüberwachung

Die Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Sensorik ist eine äußerst vielseitige und zuverlässige Methode für die strukturelle Gesundheitsüberwachung. Durch die Verwendung von optischen Fasern, die in eine Struktur eingebettet oder an ihr befestigt sind, können FBG-Sensoren Änderungen von Dehnung, Temperatur, Druck und anderen Umweltvariablen erkennen und messen. Diese Technologie hat zahlreiche Anwendungen im Bereich der strukturellen Gesundheitsüberwachung gefunden, von denen einige unten aufgeführt sind.

Strukturelle Überwachung von Brücken

Brücken sind kritische Bestandteile unserer Verkehrsinfrastruktur, und ihre Sicherheit und Stabilität sind von größter Bedeutung. FBG-Sensoren können verwendet werden, um die Dehnung, Temperatur und Vibration von Brückenkomponenten wie Kabeln, Trägern und Pfeilern zu überwachen. Durch die kontinuierliche Überwachung dieser Parameter können Ingenieure Anomalien oder Anzeichen von Verschlechterung in der Brückenstruktur erkennen und rechtzeitig Korrekturmaßnahmen ergreifen.

 

Rohrleitungsüberwachung

Rohrleitungen werden verwendet, um verschiedene Flüssigkeiten wie Öl, Gas und Wasser über große Entfernungen zu transportieren. Die strukturelle Integrität von Rohrleitungen ist entscheidend, um Lecks, Verschüttungen und andere Unfälle zu verhindern. FBG-Sensoren können verwendet werden, um die Dehnung und Temperatur von Rohrleitungskomponenten wie Ventilen, Armaturen und Verbindungen zu überwachen. Durch die Erkennung von Änderungen dieser Parameter können Ingenieure potenzielle Schwachstellen oder Ausfallbereiche identifizieren und Korrekturmaßnahmen ergreifen, bevor Schäden auftreten.

 

Strukturelle Gesundheitsüberwachung von Flugzeugen

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Flugzeugen sind in der Luftfahrtindustrie von größter Bedeutung. FBG-Sensoren können in Flugzeugstrukturen eingebettet werden, um die Dehnung, Temperatur und Vibration kritischer Komponenten wie Flügel, Rumpf und Triebwerksaufhängungen zu überwachen. Durch die kontinuierliche Überwachung dieser Parameter können Ingenieure Anzeichen von Ermüdung, Rissen oder anderen Schäden erkennen und Korrekturmaßnahmen ergreifen, um katastrophale Ausfälle zu verhindern.

 

Windturbinenüberwachung

Windturbinen sind komplexe Strukturen, die rauen Umweltbedingungen wie starkem Wind, Temperaturschwankungen und Vibrationen ausgesetzt sind. FBG-Sensoren können verwendet werden, um die Dehnung, Temperatur und Vibration von Windturbinenkomponenten wie Rotorblättern, Türmen und Gondeln zu überwachen. Durch die Erkennung von Änderungen dieser Parameter können Ingenieure potenzielle Schwachstellen oder Ausfallbereiche identifizieren und Korrekturmaßnahmen ergreifen, bevor Schäden auftreten.

 

Strukturelle Überwachung von Gebäuden

Gebäude sind einer Vielzahl von Umweltfaktoren wie Wind, Temperatur und seismischer Aktivität ausgesetzt. FBG-Sensoren können verwendet werden, um die Dehnung, Temperatur und Vibration von Gebäudekomponenten wie Wänden, Böden und Säulen zu überwachen. Durch die kontinuierliche Überwachung dieser Parameter können Ingenieure Anomalien oder Anzeichen von Verschlechterung in der Gebäudestruktur erkennen und rechtzeitig Korrekturmaßnahmen ergreifen.

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Zusammenfassend hat die FBG-Sensorik zahlreiche Anwendungen im Bereich der strukturellen Gesundheitsüberwachung. Ihre Fähigkeit, Änderungen von Dehnung, Temperatur, Druck und anderen Umweltvariablen zu erkennen und zu messen, macht sie zu einem wertvollen Werkzeug zur Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit kritischer Infrastrukturkomponenten wie Brücken, Rohrleitungen, Flugzeuge, Windturbinen und Gebäude.