Application de la technologie de détection FBG dans la surveillance de la santé structurelle - Application des réseaux de Bragg - Application du capteur FBG - Application du démodulateur FBG
1, Aperçu de la surveillance de la santé structurelle
La surveillance de la santé structurelle (SHM) fait référence à l'utilisation de techniques de détection non destructives sur site, analysant les caractéristiques des systèmes structurels, y compris les réponses structurelles, pour détecter les dommages ou la dégradation des structures.
Les objectifs de la surveillance de la santé structurelle sont :
- Assurer la sécurité et la fiabilité des structures.
- Prolonger la durée de vie des structures.
- Réduire les coûts de maintenance.
Les technologies clés utilisées dans la surveillance de la santé structurelle comprennent :
- Technologie des capteurs – La technologie de détection des réseaux de Bragg à fibre OFSCN est une branche importante.
- Technologie de traitement du signal – Les interrogateurs de réseau à fibre optique OFSCN traitent efficacement les signaux renvoyés par les capteurs.
- Technologie d'identification des dommages – Cela varie selon les industries et ne peut être simplement résumé.
Introduction vidéo des hôtes de détection à réseaux de Bragg pour la surveillance de la santé structurelle
Les applications de la surveillance de la santé structurelle couvrent divers domaines, avec une utilisation répandue dans toutes les industries.
Plus de détails peuvent être explorés via le lien ci-dessous.
The use of Fiber Bragg Grating Sensing Technology in Surveillance de la santé structurelle is an emerging discipline. With continuous technological advancements by DCYS and industry partners, its applications are expected to become more extensive.
Voici quelques applications notables de la surveillance de la santé structurelle :
- Aux États-Unis, le pont du Golden Gate utilise un système de surveillance de la santé structurelle pour surveiller l'état du pont.
- En Europe, Airbus utilise un système de surveillance de la santé structurelle pour surveiller l'état structurel des avions.
- En Chine, la tour de Shanghai utilise un système de surveillance de la santé structurelle pour surveiller l'état du bâtiment.
2, Les principaux types de capteurs à réseaux de Bragg utilisés dans la surveillance de la santé structurelle
Dans la surveillance de la santé structurelle, les types suivants de produits capteurs à réseaux de Bragg sont principalement utilisés pour surveiller différentes grandeurs physiques :
Capteur de déformation à réseaux de Bragg : Utilisé pour mesurer la déformation de la structure, c'est-à-dire la déformation causée par la force sur la structure.
Introduction vidéo des capteurs de déformation à réseaux de Bragg pour la surveillance de la santé structurelle
Réseau de Bragg Capteur de température : Utilisé pour surveiller le changement de température de la structure, car le changement de température peut affecter les performances de la structure.
Introduction vidéo des capteurs de température à réseaux de Bragg pour la surveillance de la santé structurelle
Réseau de Bragg Capteur de déplacement : Utilisé pour mesurer le déplacement ou la vibration de la structure, ce qui est très important pour capturer la réponse dynamique de la structure.
Réseau de Bragg Capteur de pression : Utilisé pour mesurer le changement de pression ou de force sur la structure ou ses composants.
Réseau de Bragg Accéléromètre : Utilisé pour surveiller le changement d'accélération de la structure, ce qui est très utile pour analyser les caractéristiques vibratoires de la structure.
Réseau de Bragg Capteur d'humidité : Utilisé pour détecter le changement d'humidité de l'environnement autour de la structure, le changement d'humidité peut affecter les performances de certains matériaux de structure.
La combinaison de ces produits capteurs à réseaux de Bragg peut fournir une surveillance complète de la santé structurelle, permettant aux ingénieurs et aux systèmes de surveillance d'évaluer en temps opportun et avec précision l'état de la structure, et ainsi de prendre les mesures de maintenance et de réparation nécessaires.
3, Exemples d'application de la technologie de détection FBG dans la surveillance de la santé structurelle
La technologie de détection par réseaux de Bragg (FBG) est une méthode très polyvalente et fiable pour la surveillance de la santé structurelle. En utilisant des fibres optiques intégrées ou fixées à une structure, les capteurs à réseaux de Bragg (FBG) peuvent détecter et mesurer les changements de déformation, de température, de pression et d'autres variables environnementales. Cette technologie a trouvé de nombreuses applications dans le domaine de la surveillance de la santé structurelle, dont certaines sont listées ci-dessous.
Surveillance structurelle des ponts
Les ponts sont des composants critiques de notre infrastructure de transport, et leur sécurité et stabilité sont de la plus haute importance. Les capteurs FBG peuvent être utilisés pour surveiller la déformation, la température et la vibration des composants du pont tels que les câbles, les poutres et les piliers. En surveillant en continu ces paramètres, les ingénieurs peuvent détecter toute anomalie ou signe de détérioration de la structure du pont et prendre des mesures correctives en temps opportun.
Surveillance des pipelines
Les pipelines sont utilisés pour transporter divers fluides tels que le pétrole, le gaz et l'eau sur de longues distances. L'intégrité structurelle des pipelines est essentielle pour prévenir les fuites, les déversements et autres accidents. Les capteurs FBG peuvent être utilisés pour surveiller la déformation et la température des composants du pipeline tels que les vannes, les raccords et les joints. En détectant les changements de ces paramètres, les ingénieurs peuvent identifier les zones potentielles de faiblesse ou de défaillance et prendre des mesures correctives avant que tout dommage ne se produise.
Surveillance de la santé structurelle des aéronefs
La sécurité et la fiabilité des aéronefs sont d'une importance primordiale dans l'industrie aéronautique. Les capteurs FBG peuvent être intégrés dans les structures des aéronefs pour surveiller la déformation, la température et la vibration des composants critiques tels que les ailes, le fuselage et les supports de moteur. En surveillant en continu ces paramètres, les ingénieurs peuvent détecter tout signe de fatigue, de fissuration ou d'autres formes de dommages et prendre des mesures correctives pour éviter des défaillances catastrophiques.
Surveillance des éoliennes
Les éoliennes sont des structures complexes soumises à des conditions environnementales difficiles telles que des vents forts, des fluctuations de température et des vibrations. Les capteurs FBG peuvent être utilisés pour surveiller la déformation, la température et la vibration des composants de l'éolienne tels que les pales, les tours et les nacelles. En détectant les changements de ces paramètres, les ingénieurs peuvent identifier les zones potentielles de faiblesse ou de défaillance et prendre des mesures correctives avant que tout dommage ne se produise.
Surveillance structurelle des bâtiments
Les bâtiments sont soumis à un large éventail de facteurs environnementaux tels que le vent, la température et l'activité sismique. Les capteurs FBG peuvent être utilisés pour surveiller la déformation, la température et la vibration des composants du bâtiment tels que les murs, les planchers et les colonnes. En surveillant en continu ces paramètres, les ingénieurs peuvent détecter toute anomalie ou signe de détérioration de la structure du bâtiment et prendre des mesures correctives en temps opportun.
En résumé, la technologie de détection FBG a de nombreuses applications dans le domaine de la surveillance de la santé structurelle. Sa capacité à détecter et mesurer les changements de déformation, de température, de pression et d'autres variables environnementales en fait un outil précieux pour assurer la sécurité et la fiabilité des composants d'infrastructure critiques tels que les ponts, les pipelines, les aéronefs, les éoliennes et les bâtiments.