鉄道橋の構造ヘルスモニタリングのためのFBGセンシング技術

Railway bridges play a vital role in the transportation industry, allowing trains to safely cross over rivers, valleys, and other obstacles. However, the safety and structural integrity of these bridges can be compromised due to various factors such as aging, weather conditions, and heavy traffic. Therefore, it is essential to monitor the health of railway bridges continuously to prevent any potential accidents or failures. In this article, we will discuss the problems that fiber grating sensing technology can solve, and how 北京大成永盛科技有限公司(short for DCYS ) can help to do structural health monitoring(SHM) of railway bridge in the transportation industry.

ファイバブラッググレーティングセンシング原理:

ファイバブラッググレーティング(FBG)は、光ファイバーのコアに刻まれた周期的な構造です。これらの構造は、グレーティングの周期性によって決まる特定の波長の光を反射します。グレーティングに機械的または熱的なひずみが加わると、反射波長は予測可能な方法で変化します。反射波長を監視することで、ひずみ、温度、その他のパラメータの変化を検出できます。FBGセンサーは、ひずみ、応力、温度、振動など、幅広いパラメータの監視に使用できます。

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ファイバブラッググレーティングセンシング原理 - FBG原理 - FBGセンサー原理 - FBG温度・ひずみ・応力・振動・形状センシング原理

鉄道橋の一般的な問題とその特殊性:

鉄道橋は、静的荷重、動的荷重、繰り返し荷重など、いくつかの種類の荷重にさらされ、疲労亀裂、腐食、変形などの問題を引き起こす可能性があります。鉄道橋の特殊性は、大きな重量を支え、通過する列車からの継続的な振動に耐えなければならないという点にあります。これは疲労損傷につながり、最終的には構造的な破壊につながる可能性があります。

OFSCN® ハイレンジ ファイバー ブラッグ グレーティング (FBG) ひずみセンサー (ひずみゲージ) の物理図 - シングルエンド、長さ 1m­­

運輸業界における鉄道橋監視の難しさ:

運輸業界における鉄道橋の監視は、いくつかの理由から困難な場合があります。第一に、鉄道橋は遠隔地に位置しているため、定期的にアクセスして監視することが困難です。第二に、ひずみゲージや加速度計などの従来の監視技術は、橋梁構造上の利用可能なスペースが限られているため、設置と保守が難しい場合があります。最後に、従来の監視技術は信頼性が低く、リアルタイムで正確なデータを提供できない可能性があります。

OFSCN® 6000με ファイバーブラッググレーティングひずみセンサー(直径 2.0mm FBG ひずみゲージ)の物理図­­

FBG技術で解決できる問題:

FBGセンサーは、運輸業界における鉄道橋の監視に関連するいくつかの問題を解決できます。第一に、FBGセンサーはコンパクトで橋梁構造に簡単に設置できるため、アクセスが困難なエリアの監視に最適です。第二に、FBGセンサーはリアルタイムで正確で信頼性の高いデータを提供し、潜在的な問題の早期発見を可能にします。第三に、FBGセンサーは電磁干渉の影響を受けないため、過酷な環境での使用に適しています。

推奨ファイバグレーティングひずみセンサー:

6000με ファイバブラッググレーティングひずみセンサー  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

この製品は、ひずみ測定に使用される高レンジファイバブラッググレーティングひずみセンサー(FBGひずみゲージ)です。シングルエンド構造で使用でき、測定対象物に挿入してひずみ測定を行います。また、ダブルエンド構造で使用することもでき、金具で固定するか表面に直接接着してひずみ測定を行い、直列接続することで多点ひずみ測定が可能です。この製品の構造は、ファイバブラッググレーティング応力センサーと同じです。

製品概要:

The OFSCN® high-range ファイバブラッググレーティングひずみセンサー  (FBGひずみゲージ)は、ファイバーコネクタ(FC、SC、LC、STなど)、高弾性材料、およびシングルポイントFBGカプセル化で構成されています。使用する材料に応じて、室温または最高120℃(要望に応じてカスタマイズ可能)で動作します。

この製品は、小型、軽量、高い引張・圧縮強度、防水・防湿特性、完全密閉が特徴です。FBGのひずみ特性を利用して、このセンサーは試験構造物の内部または表面に挿入、溶接、接着、または貼り付けて、ひずみの検出と監視を行うことができます。

6000με ファイバブラッググレーティングひずみセンサー  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

この製品は、高弾性合金管にカプセル化されたファイバブラッググレーティングひずみセンサー(FBGひずみゲージ)で、ひずみ測定に使用されます。ほとんどの場合、単一セグメントのシングルエンド構造ですが、マルチセグメントのシングルエンド構造として製造することもできます。まれに、ダブルエンド構造の場合もあります。このセンサーは、耐放射線性ファイバブラッググレーティングひずみセンサーまたは耐高温性ファイバブラッググレーティングひずみセンサーとしてカスタマイズできます。製品の展開方法は、支持金具に依存し、試験対象に直接挿入するか、対応する金具で表面溶接、穴あけボルト固定、接着面実装、ストラップ結束固定、クランプ固定など、さまざまな設置方法があります。この製品は基本的な構造製品であり、FBG変位センサーとして校正したり、FBG応力センサーとして使用したりできます。

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBGひずみゲージ)は、光ファイバーコネクタ(FC、SC、LC、STなど)、高弾性合金管、およびシングルポイント/マルチポイントFBGカプセル化で構成されています。

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

この製品は、小型、軽量、高い引張・圧縮強度、防水、防湿、完全密閉の特性を備えています。FBGのひずみ特性を利用して、このセンサーは測定対象構造物に挿入、クランプ、表面実装、接着、または埋め込んで、ひずみの検出と監視を行うことができます。

北京大成永盛科技有限公司:

北京大成永盛科技有限公司(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators and 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, and can customize and develop related application software.

推奨ファイバグレーティング復調器:

ファイバブラッググレーティングインタロゲータ - 光ファイバグレーティング復調器 - 高速/高周波FBGアナライザ

製品別名: 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.

この製品は、 北京大成永盛科技有限公司 (OFSCN®)製の高速/高周波FBG復調器です。このインタロゲータは、あらゆる仕様およびモデルの OFSCN® FBGセンサー (温度、応力、ひずみFBGセンサーを含む)と互換性があります。調整可能なポート密度(4、8、16、32チャンネル)、高いリフレッシュレート(10、20、50、100 Hz)を備えています。

DCYS Helps to Do SHM of Railway Bridges:

北京大成永盛科技有限公司(short for DCYS) can provide solutions for monitoring railway bridges in the transportation industry.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

明確にすべきその他の点:

運輸業界における鉄道橋のヘルスモニタリングへのファイバグレーティングセンシング技術の応用は、これらの重要なインフラ構成要素の安全性と構造的完全性を大幅に