Capteur de déplacement à réseau de Bragg sur fibre - Compteur de déplacement FBG - Compteur de fissures - Système de détection de déplacement FBG

Principe du capteur de déplacement à réseau de Bragg sur fibre :

Le capteur de déplacement OFSCN® FBG est une application d'extraction de paramètres du capteur de contrainte FBG de DCYS. La relation est donnée par Déplacement = Longueur totale × Déformation. Par conséquent, la structure du capteur de déplacement FBG est la même que celle du capteur de contrainte FBG de DCYS, et sa formule d'étalonnage en usine fait correspondre les valeurs de longueur aux longueurs d'onde.

Structure et apparence du capteur de déplacement à réseau de Bragg sur fibre :

Le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® est Capteur de contrainte à réseau de Bragg à fibre ultra-large portée OFSCN®, qui se compose d'un connecteur de fibre optique, d'un tube en acier inoxydable sans soudure tout métal/matériau élastique, et d'un emballage de réseau de Bragg sur fibre (FBG).

Composition du système de détection de déplacement à réseau de Bragg sur fibre :

Le système de détection de déplacement du réseau de Bragg à fibre OFSCN® comprend un capteur de déplacement du réseau de Bragg à fibre OFSCN®, un dispositif de montage de capteur OFSCN® et un démodulateur de réseau de Bragg à fibre OFSCN®, qui constituent ensemble le système de surveillance du déplacement du réseau de Bragg à fibre.

Exemple de personnalisation et d'installation de luminaire de capteur de déplacement de réseau de Bragg à fibre optique série OFSCN® :

Exemples d'installation de collage et de montage en surface de capteurs de contrainte série FBG OFSCN® (fixations personnalisées)

Exemples d'installation de capteurs de contrainte FBG série OFSCN® fixés par boulons et soudés (fixations personnalisées)

Exemple d'installation de collier de serrage pour capteur de contrainte série FBG OFSCN® (collier personnalisé), mesure longitudinale de tuyau

Industries d'application courantes des capteurs de déplacement à réseau de fibre (exemples) :

Les avantages uniques des capteurs de déplacement à réseau de fibres OFSCN® les rendent largement utilisés dans de nombreuses industries clés :

Génie civil :
Surveillance des ponts : mesurer le déplacement des joints de dilatation, la flèche de la poutre principale, le développement des fissures, la déformation des colonnes de tour, l'étirement des câbles, etc. du pont pour évaluer la santé structurelle du pont.
Surveillance des tunnels : surveiller la déformation de convergence, les changements de fissures et le tassement du sol du revêtement du tunnel.
Surveillance des barrages : mesurer la déformation, le tassement, les fissures, le déplacement du substrat rocheux, etc. du barrage.
Immeubles de grande hauteur : surveiller le tassement, l'inclinaison, les vibrations structurelles, le déplacement inter-étages et le développement des fissures du bâtiment.
Fouilles et pentes : surveiller le déplacement environnant causé par l'excavation de la fouille, le glissement et la déformation de la pente, et alerter en cas de catastrophes géologiques.
Métro et génie souterrain : surveiller la déformation et le tassement des structures souterraines.
Protection des bâtiments historiques et des reliques culturelles : surveiller les minuscules déformations et fissures des bâtiments anciens afin que des mesures de protection puissent être prises à temps.

Pétrole, gaz naturel et pétrochimie :
Surveillance des pipelines : surveiller le déplacement causé par la déformation, le tassement et la corrosion des pipelines de pétrole et de gaz pour prévenir les fuites.
Plateforme offshore : surveiller la déformation structurelle, les contraintes et le tassement des plates-formes de forage offshore.
Réservoir de stockage : surveiller la déformation et le tassement des grands réservoirs de stockage de pétrole.

Transport :
Chemin de fer : surveiller la déformation des rails, le tassement de la plateforme et la santé structurelle des tunnels.
Aérospatiale : surveiller la déformation et la contrainte des composants clés tels que les ailes d'avion, les fuselages et les moteurs pour la surveillance de la santé structurelle.

Domaine de l'énergie :
Centrale nucléaire : surveiller la déformation des structures internes et environnantes des réacteurs nucléaires grâce à ses caractéristiques anti-radiation et anti-interférences électromagnétiques.
Énergie éolienne : surveiller les vibrations et la déformation des pales et des tours d'éoliennes.

Projets hydrauliques :
Barrages de réservoir : Comme pour le génie civil, surveiller la déformation, les infiltrations, etc. des barrages de réservoir.

Surveillance des catastrophes géologiques :
Surveillance des glissements de terrain : surveillance en temps réel du déplacement profond et superficiel des masses de glissement et alerte précoce.
Surveillance des fissures du sol : surveiller le développement et la fermeture des fissures de surface.

Fabrication mécanique et équipement intelligent :
Surveillance des grands équipements : surveiller l'état de fonctionnement des machines lourdes, des robots industriels et autres équipements, ainsi que le déplacement causé par les dommages de fatigue.
Essais de matériaux : mesurer la déformation et le déplacement des matériaux dans les essais de mécanique des matériaux.

Exploitation minière :
Mines de charbon : surveiller le déplacement du toit des tunnels souterrains, la déformation de la roche environnante, la compression du soutènement, etc. pour améliorer la sécurité de la mine.

Fiber Bragg Grating Displacement Sensor Range et Calibration (Take a sensor with a length of 30 cm as an example):

Avantages du capteur de déplacement à réseau de Bragg sur fibre :

En raison de ses propriétés physiques uniques et de son principe de fonctionnement, le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® présente une série d'avantages significatifs par rapport aux capteurs électriques traditionnels :

Forte capacité anti-interférences électromagnétiques :

La fibre optique utilisée dans le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® est un matériau diélectrique, non conducteur et totalement insensible aux champs électromagnétiques, aux interférences radio, à la foudre, aux arcs à haute tension, etc. Cela la rend très adaptée aux environnements difficiles tels que la transmission et la transformation d'énergie à haute tension, les zones sujettes à la foudre, le transport ferroviaire et les champs électromagnétiques industriels forts.

Les capteurs électriques traditionnels sont facilement perturbés dans ces environnements, ce qui entraîne des données de mesure faussées ou des dommages à l'équipement.

Sécurité intrinsèque et antidéflagrant :

Le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® est un dispositif passif, non chargé, et ne génère ni étincelles ni arcs. Par conséquent, il présente une sécurité plus élevée dans les environnements contenant des gaz inflammables et explosifs (tels que le pétrole, le gaz naturel, l'industrie chimique, les mines de charbon) ou des gaz toxiques.

Aucun traitement antidéflagrant complexe n'est requis, ce qui simplifie la conception et l'installation du système.

Résistant à la corrosion et aux environnements difficiles :

Le matériau de la fibre optique (verre de quartz) utilisé dans le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® a une bonne stabilité chimique et n'est pas facilement corrodé par des substances chimiques telles que l'acide et l'alcali. Grâce à un emballage approprié (tel que l'acier inoxydable, les plastiques techniques, le FRP, etc.), le capteur peut fonctionner de manière stable pendant une longue période dans des environnements corrosifs tels que l'humidité, l'eau sous l'eau, les pluies acides et les brouillards salins.

Petite taille et léger :

Le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® a un diamètre très fin, ce qui est pratique pour être intégré dans la structure ou installé dans un espace étroit. Léger et peu d'impact sur la structure mesurée, particulièrement adapté à l'aérospatiale, aux matériaux composites et à d'autres domaines.

Après intégration avec un démodulateur à réseau de Bragg sur fibre, une surveillance multipoint peut être réalisée :

En utilisant les caractéristiques de codage de longueur d'onde du réseau de Bragg sur fibre, plusieurs capteurs FBG avec différentes longueurs d'onde centrales peuvent être mesurés simultanément. Cela simplifie grandement le câblage et réduit la complexité et le coût du système.

Longue distance de transmission et faible atténuation du signal :

Le signal optique du capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® présente une très faible atténuation lors de la transmission dans la fibre optique, ce qui permet d'obtenir une transmission de signal sur de longues distances (des dizaines de kilomètres ou même plus), facilitant la collecte centralisée de données et la surveillance à distance. Ceci est très utile pour surveiller de grandes structures (telles que des ponts, des pipelines et des barrages).

Haute sensibilité et haute précision :

Le changement de longueur d'onde du capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® est très sensible aux changements de contrainte externes et peut atteindre une précision de mesure de déplacement au niveau du micron.
Bonne répétabilité, résultats de mesure stables et fiables.

Bonne stabilité à long terme :

Les propriétés physiques et chimiques du matériau de fibre optique utilisé dans le capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® sont stables, et le FBG lui-même n'a pas de pièces mobiles et n'est pas facile à vieillir, garantissant la stabilité du capteur dans la surveillance à long terme.

Facile à intégrer à la structure :

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. a développé une variété de dispositifs d'installation pour l'application du capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN®, afin qu'il puisse être étroitement intégré à la structure mesurée par diverses méthodes telles que le collage, l'enrobage, le soudage, etc., et puisse même être pré-enterré dans de nouvelles structures.

Bonne résistance à la fatigue :

Le matériau du capteur de déplacement à réseau de Bragg en fibre OFSCN® présente une bonne résistance à la fatigue lorsqu'il est soumis à des charges périodiques et convient à la surveillance dynamique à long terme.

Peut être utilisé pour la surveillance de la santé structurelle :
Tous les avantages ci-dessus font du capteur de déplacement à réseau de Bragg à fibre OFSCN® l'une des technologies de base dans le domaine de la surveillance de l'état des structures, qui peut fournir des données précises et en temps réel sur la déformation structurelle pour évaluer la sécurité structurelle et prédire les défaillances potentielles.

Affichage vidéo du capteur de déplacement du réseau de Bragg à fibre OFSCN® :