Tecnología de detección FBG para monitoreo de salud estructural de turbinas eólicas

Wind turbines are complex machines that require regular maintenance and monitoring to ensure optimal performance and prevent failures. Monitoreo de Salud Estructural (SHM) of wind turbines is a critical aspect of their maintenance and involves the detection and assessment of potential structural defects or damage. Fiber grating sensing technology has emerged as a promising tool for SHM due to its high sensitivity, durability, and ability to withstand harsh environmental conditions. 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 SHM of wind turbines in the new energy industry.

Principio de Sensado de Redes de Bragg en Fibra:

Las redes de Bragg en fibra (FBG) son estructuras periódicas inscritas en el núcleo de una fibra óptica. Estas estructuras reflejan una longitud de onda específica de luz determinada por la periodicidad de la red. Cuando la red se somete a tensión mecánica o térmica, la longitud de onda reflejada cambia de manera predecible. Al monitorear la longitud de onda reflejada, se pueden detectar cambios en la deformación, temperatura y otros parámetros. Los sensores FBG se pueden utilizar para monitorear una amplia gama de parámetros, incluyendo deformación, esfuerzo, temperatura y vibración.

Haga clic en el enlace a continuación para más detalles:

Principio de Sensado de Redes de Bragg en Fibra - Principio FBG - Principio del Sensor FBG - Principio de Sensado de Temperatura, Deformación, Esfuerzo, Vibración y Forma FBG

Problemas Comunes de Salud Estructural de las Turbinas Eólicas:

Las turbinas eólicas están sujetas a diversos problemas de salud estructural, como erosión de palas, rayos y fatiga. Estos problemas pueden provocar grietas, delaminación u otros daños que afecten el rendimiento y la seguridad de la turbina eólica. La detección temprana y la evaluación de estos problemas son fundamentales para prevenir fallas catastróficas y optimizar el rendimiento de la turbina.

Diagrama físico del sensor de deformación (medidor de tensión) de rejilla de Bragg de fibra de alto rango (FBG) OFSCN®: un solo extremo, longitud 1 m­­

Por qué es Necesario el Monitoreo de Salud Estructural de Turbinas Eólicas en la Industria de Nuevas Energías:

La energía eólica es una industria en rápido crecimiento, y las turbinas eólicas son cada vez más grandes y complejas. La falla de una sola turbina puede resultar en pérdidas financieras significativas, tiempo de inactividad e impactos negativos en el medio ambiente. El monitoreo de salud estructural de las turbinas eólicas puede ayudar a prevenir estas fallas y optimizar su rendimiento, lo que lleva a una mayor confiabilidad y eficiencia.

Diagrama físico del sensor de tensión de rejilla de Bragg de fibra OFSCN® de 6000 με (medidor de tensión FBG de 2,0 mm de diámetro)­­

Dificultades en el Monitoreo de Salud Estructural de Turbinas Eólicas en la Industria de Nuevas Energías:

Las turbinas eólicas se encuentran en entornos hostiles, lo que dificulta el monitoreo. Las técnicas de monitoreo tradicionales, como galgas extensométricas o acelerómetros, pueden no ser adecuadas debido a su susceptibilidad a daños, corrosión o temperaturas extremas. Además, la complejidad de la estructura de la turbina eólica y la necesidad de un monitoreo en tiempo real a largo plazo presentan desafíos significativos.

Qué Problemas Puede Resolver la Tecnología de Sensado FBG:

La tecnología de sensado de redes de fibra ofrece varias ventajas para el monitoreo de salud estructural de turbinas eólicas. Es altamente sensible, precisa y puede soportar condiciones ambientales adversas. Los sensores de redes de fibra pueden integrarse en la estructura de la turbina eólica, permitiendo un monitoreo continuo y a largo plazo de la temperatura, deformación y otros parámetros. Esta tecnología puede detectar daños en etapas tempranas, lo que permite un mantenimiento y reparación rápidos, reduciendo el riesgo de falla catastrófica y aumentando la vida útil de la turbina.

Sensores de deformación de redes de fibra recomendados:

6000με sensor de deformación de red de Bragg en fibra  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

El producto es un sensor de deformación de red de Bragg en fibra (galga extensométrica FBG) encapsulado en un tubo de aleación de alta elasticidad, utilizado para la medición de deformación. En la mayoría de los casos, es una estructura de un solo segmento y un solo extremo, o puede producirse como una estructura de múltiples segmentos y un solo extremo. En algunos casos, también puede ser una estructura de doble extremo. El sensor se puede personalizar como sensor de deformación de red de Bragg en fibra resistente a la radiación o sensor de deformación de red de Bragg en fibra resistente a altas temperaturas. El método de implementación del producto depende de los accesorios de soporte, que pueden insertarse directamente en el objeto de prueba, o instalarse mediante soldadura superficial con accesorios correspondientes, fijarse con pernos en agujeros perforados, montaje adhesivo en superficie, atarse con correas para fijación, o fijarse con abrazaderas, entre varios métodos de instalación. Este producto es un producto estructural básico, que puede calibrarse como sensor de desplazamiento FBG o utilizarse como sensor de esfuerzo FBG.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (La galga extensométrica FBG) está compuesta por conectores de fibra óptica (FC, SC, LC, ST, etc.), tubos de aleación de alta elasticidad y encapsulado FBG de punto único o multipunto.

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

Este producto se caracteriza por su tamaño pequeño, peso ligero, alta resistencia a la tracción y compresión, impermeabilidad, resistencia a la humedad y sellado completo. Al utilizar las características de deformación del FBG, este sensor puede insertarse, sujetarse, montarse en superficie, pegarse o incrustarse en la estructura medida para realizar detección y monitoreo de deformación.

6000με sensor de deformación de red de Bragg en fibra  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

Este producto es un sensor de deformación de red de Bragg en fibra de alto rango (galga extensométrica FBG) utilizado para la medición de deformación. Puede usarse en una estructura de un solo extremo, donde se inserta en el objeto a medir para la medición de deformación. También puede usarse en una estructura de doble extremo, donde se fija con un accesorio o se adhiere directamente a la superficie para la medición de deformación, permitiendo la medición de deformación multipunto cuando se conecta en serie. La estructura de este producto es la misma que la de los sensores de esfuerzo de red de Bragg en fibra.

Resumen del Producto:

The OFSCN® high-range sensor de deformación de red de Bragg en fibra  (La galga extensométrica FBG) consiste en conectores de fibra (FC, SC, LC, ST, etc.), materiales de alta elasticidad y encapsulado FBG de punto único. Dependiendo de los materiales utilizados, puede funcionar a temperatura ambiente o a una temperatura máxima de 120 grados Celsius (personalizable según solicitud).

Este producto se caracteriza por su tamaño pequeño, peso ligero, alta resistencia a la tracción y compresión, propiedades impermeables y resistentes a la humedad, y sellado completo. Al utilizar las características de deformación del FBG, este sensor puede insertarse, soldarse, pegarse o adherirse al interior o superficie de la estructura de prueba para la detección y monitoreo de deformación.

Tecnología Co., Ltd. de Beijing Dacheng Yongsheng:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators y 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, y can customize y develop related application software.

Desmodulador de redes de fibra recomendado:

Interrogador de Redes de Bragg en Fibra - Desmodulador de Redes de Fibra Óptica - Analizador FBG de Alta Velocidad/Frecuencia

Alias del Producto: 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.

Este producto es un Desmodulador FBG de Alta Velocidad/Alta Frecuencia fabricado por Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Este interrogador es compatible con todas las especificaciones y modelos de OFSCN® sensores FBG (incluyendo sensores FBG de Temperatura, Esfuerzo y Deformación). Cuenta con densidad de puertos ajustable (4, 8, 16 y 32 canales), altas frecuencias de actualización (10, 20, 50 y 100 Hz).

DCYS Helps to do SHM of Wind Turbines:

With our expertise in fiber grating sensing technology, DCYS can help La Industria de Nuevas Energías solve some of the challenges associated with SHM of wind turbines.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Es necesario aclarar otros puntos:

Aviso 1: El monitoreo de la salud estructural (SHM) de las turbinas eólicas es un campo multidisciplinario que requiere la colaboración entre ingenieros, físicos e informáticos. Aunque la tecnología de detección de rejillas de fibra óptica tiene una variedad de ventajas, no es una solución única para todos y puede requerir otras tecnologías de monitoreo en ciertos casos. Además, si bien la SHM puede mejorar la seguridad y la eficiencia de las turbinas eólicas, no puede reemplazar los trabajos regulares de mantenimiento y reparación.


Notice 2: Fiber optic grating sensing technology is a rapidly evolving field that is continuously being researched and developed. Therefore, we can expect to see further development of this technology in the application of wind turbine SHM in La Industria de Nuevas Energías. With the support of innovative companies like DCYS, we can continue to improve the safety and efficiency of wind turbines and support the development of the renewable energy industry.