해상 풍력 발전 단지의 구조 건전성 모니터링을 위한 FBG 센싱 기술

해상 풍력 발전소는 지속 가능한 에너지원으로 점점 인기를 얻고 있습니다. 그러나 열악한 환경 조건과 높은 유지 관리 비용 등 다양한 과제에도 직면해 있습니다. 따라서 사고를 방지하고 효율성을 유지하려면 해상 풍력 터빈의 구조적 건전성을 보장하는 것이 중요합니다. 섬유 격자 감지 기술은 해상 풍력 발전 단지의 구조 상태 모니터링을 위한 강력한 솔루션으로 등장했습니다. 이 기사에서는 섬유 격자 감지 기술이 해결할 수 있는 문제와 Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약어)가 해양 산업에서 해상 풍력 발전 단지의 구조 상태 모니터링을 지원할 수 있는 방법에 대해 논의합니다.

섬유 브래그 격자 감지 원리:

FBG(Fiber Bragg grating)는 광섬유 코어에 새겨져 있는 주기적인 구조입니다. 이러한 구조는 격자의 주기성에 따라 결정되는 특정 파장의 빛을 반사합니다. 격자가 기계적 또는 열적 변형을 받으면 반사된 파장이 예측 가능한 방식으로 변경됩니다. 반사된 파장을 모니터링하여 변형률, 온도 및 기타 매개변수의 변화를 감지할 수 있습니다. FBG 센서는 변형률, 응력, 온도 및 진동을 포함한 광범위한 매개변수를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다.

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파이버 브래그 격자 감지 원리 - FBG 원리 - FBG 센서 원리 - FBG 온도 변형 응력 진동 형상 감지 원리

해상 풍력 터빈의 SHM에 대한 수요 분석:

해상 풍력 터빈은 높은 풍속, 염수 부식, 극한의 온도 등 혹독한 환경 조건에 노출되어 있습니다. 이러한 요인으로 인해 터빈이 손상되어 효율성이 감소하고 유지 관리 비용이 증가하며 사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 해상 풍력 터빈의 구조적 상태를 모니터링하여 문제가 심각해지기 전에 이를 식별하는 것이 필수적입니다.

Physical diagram of OFSCN® 6000με Fiber Bragg Grating Strain Sensor (2.0mm diameter FBG strain gauge)

해상 풍력 터빈의 SHM이 필요한 이유:

해상 풍력 터빈의 구조 상태 모니터링(SHM)은 장기적인 구조적 무결성, 신뢰성 및 안전성을 보장하는 데 필요합니다. SHM은 환경 조건 및 운영 스트레스로 인해 시간이 지남에 따라 발생할 수 있는 모든 손상, 피로 또는 성능 저하를 식별하는 데 도움이 됩니다. 이 정보는 유지보수 계획을 개발하고 터빈 성능을 최적화하는 데 사용될 수 있습니다.

해양 산업의 해상 풍력 터빈 SHM의 어려움:

혹독한 해양 환경은 해상 풍력 터빈의 구조적 상태 모니터링에 여러 가지 과제를 안겨줍니다. 해양 환경에서 모니터링 시스템을 설치하고 유지하는 것과 관련된 비용 및 물류 문제는 상당할 수 있습니다. 또한 풍력 터빈과 관련된 높은 수준의 소음 및 진동으로 인해 구조적 동작의 작은 변화를 감지하는 것이 어려울 수 있습니다.

권장 섬유 격자 스트레인 센서:

6000με 섬유 브래그 격자 스트레인 센서  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

이 제품은 스트레인 측정에 사용되는 고탄성 합금 튜브에 캡슐화된 섬유 브래그 격자 스트레인 센서(FBG 스트레인 게이지)입니다. 대부분의 경우 단일 세그먼트 단일 종단 구조이거나 다중 세그먼트 단일 종단 구조로 생산될 수 있습니다. 어떤 경우에는 이중 구조일 수도 있습니다. 센서는 방사선 저항성 섬유 브래그 격자 스트레인 센서 또는 고온 저항성 섬유 브래그 격자 스트레인 센서로 맞춤화할 수 있습니다. 제품의 배치 방법은 다양한 설치 방법 중에서 테스트 대상에 직접 삽입할 수 있는 지지 고정구에 따라 달라지며, 해당 고정구와 표면 용접으로 설치하거나, ​​고정을 위해 드릴 구멍으로 볼트로 고정하거나, 접착 표면 장착, 고정을 위해 스트랩으로 묶거나, 클램프로 고정할 수 있습니다. 본 제품은 기본 구조용 제품으로 FBG 변위 센서로 교정하거나 FBG 응력 센서로 사용할 수 있습니다.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBG 스트레인 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 합금 튜브 및 단일 지점/다중 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다.

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

이 제품은 소형, 경량, 높은 인장 및 압축 강도, 방수, 방습 및 완전 밀봉 특성을 갖추고 있습니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서를 측정된 구조에 삽입, 고정, 표면 장착, 접착 또는 내장하여 변형 감지 및 모니터링을 수행할 수 있습니다.

6000με 섬유 브래그 격자 스트레인 센서  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

본 제품은 스트레인 측정에 사용되는 고범위 파이버 브래그 격자 스트레인 센서(FBG 스트레인 게이지)입니다. 스트레인 측정을 위해 측정 대상에 삽입되는 단일 종단 구조에서 사용할 수 있습니다. 또한 변형률 측정을 위해 고정구로 고정하거나 표면에 직접 접착하는 이중 종단 구조에서도 사용할 수 있으므로 직렬 연결 시 다점 변형률 측정이 가능합니다. 본 제품의 구조는 광섬유 브래그 격자 응력 센서와 동일합니다.

제품 개요:

The OFSCN® high-range 섬유 브래그 격자 스트레인 센서  (FBG 스트레인 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 재료 및 단일 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다. 사용된 재료에 따라 상온 또는 최대 섭씨 120도의 고온에서 작동할 수 있습니다(요청 시 맞춤 설정 가능).

이 제품은 작은 크기, 가벼운 무게, 높은 인장 및 압축 강도, 방수 및 방습 특성, 완전 밀봉이 특징입니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서를 변형 감지 및 모니터링을 위해 테스트 구조의 내부 또는 표면에 삽입, 용접, 접합 또는 부착할 수 있습니다.

FBG 감지 기술로 해결할 수 있는 문제:

섬유 격자 감지 기술은 해상 풍력 터빈의 구조 상태 모니터링에 여러 가지 이점을 제공합니다. 매우 민감하고 정확하며 신뢰성이 높아 손상과 성능 저하를 조기에 감지할 수 있습니다. 변형률, 온도, 진동 등 광범위한 물리적 매개변수를 모니터링하여 터빈 동작에 대한 포괄적인 보기를 제공합니다. 또한 섬유 격자 센서는 작고 가벼우며 접근하기 어려운 위치에 쉽게 설치할 수 있어 해상 풍력 발전 단지에 사용하기에 이상적입니다.

Physical Diagram of OFSCN® High-Range Fiber Bragg Grating (FBG) Strain Sensor (Strain Gauge) - Single-ended, Length 1m

베이징 Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)는 광섬유 격자 센서, 광섬유 격자 복조기 및 시스템 소프트웨어 전문 제조업체입니다. 온도, 변형률, 응력, 변위, 진동, 형상 센서 등 다양한 섬유 격자 센서 생산을 전문으로 하는 DCYS는 섬유 격자 복조기도 생산하고 관련 응용 소프트웨어를 맞춤화하고 개발할 수 있습니다.

권장 섬유 격자 복조기:

광섬유 브래그 격자 질문기 - 광섬유 격자 복조기 - 고속/주파수 FBG 분석기

제품 별칭: 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.

본 제품은 에서 제작한 고속/고주파 FBG Demodulator 입니다. 베이징 다청 용성 테크놀로지 유한회사 (OFSCN®). 이 질문기는 모든 사양 및 모델과 호환됩니다. OFSCN® FBG 센서 (온도, 응력 및 변형률 FBG 센서 포함) 조정 가능한 포트 밀도(4, 8, 16, 32채널), 높은 재생률(10, 20, 50, 100Hz).

DCYS는 해양 산업에서 해상 풍력 발전 단지의 SHM을 수행하는 데 도움을 줍니다.

섬유 격자 감지 기술에 대한 전문 지식을 갖춘 DCYS는 해양 산업에서 해상 풍력 터빈의 구조 상태 모니터링을 위한 이상적인 파트너입니다.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

기타 사항을 명확히 해야 합니다.

결론적으로 해상 풍력 발전소의 구조 상태 모니터링을 위해 해양 산업에서 섬유 격자 감지 기술을 사용하면 풍력 터빈 유지 관리 시 직면하는 문제에 대한 안정적이고 효율적인 솔루션을 제공합니다. 온도, 변형, 응력, 변위 및 진동과 같은 다양한 매개변수를 측정할 수 있는 능력을 갖춘 섬유 격자 센서는 잠재적인 문제를 감지하고 시기적절한 개입을 촉진하여 풍력 터빈의 안전성과 수명을 보장하는 데 이상적입니다. Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)는 신뢰할 수 있고 경험이 풍부한 섬유 격자 센서 및 솔루션 제조업체로서 해양 산업의 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤형 혁신적인 애플리케이션을 제공합니다. 당사의 전문 지식을 통해 DCYS는 해상 풍력 발전 단지 유지 관리 문제를 해결하고 구조 상태 모니터링의 효율성과 효과를 향상시키는 데 도움을 줄 수 있습니다. 해상 풍력 발전 단지 유지 관리 전략에 섬유 격자 감지 기술을 통합하는 것은 의심할 여지 없이 풍력 터빈의 성능을 최적화하고 가동 중지 시간을 최소화하며 유지 관리 비용을 줄이는 데 중요한 역할을 할 것입니다.