FBG 센싱 기술의 구조 건전성 모니터링 응용 - 광섬유 브래그 격자 응용 - FBG 센서 응용 - FBG 복조기 응용
1, 구조 건전성 모니터링 개요
구조 건전성 모니터링(SHM)은 현장에서 비파괴 센싱 기술을 사용하여 구조 응답을 포함한 구조 시스템의 특성을 분석하여 구조물의 손상이나 성능 저하를 감지하는 것을 말합니다.
구조 건전성 모니터링의 목표는 다음과 같습니다:
- 구조물의 안전성과 신뢰성을 보장합니다.
- 구조물의 수명을 연장합니다.
- 유지 보수 비용을 절감합니다.
구조 건전성 모니터링에 사용되는 주요 기술은 다음과 같습니다:
- 센서 기술 - OFSCN 광섬유 브래그 격자 감지 기술은 중요한 분야입니다.
- 신호 처리 기술 - OFSCN 광섬유 격자 질문기는 센서에서 반환된 신호를 효과적으로 처리합니다.
- 손상 식별 기술 – 이는 산업별로 다양하며 간단히 요약할 수 없습니다.
구조 건전성 모니터링용 광섬유 브래그 격자 센싱 호스트 동영상 소개
구조 건전성 모니터링의 응용 분야는 다양한 분야를 포괄하며 여러 산업에서 널리 사용됩니다.
자세한 내용은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
The use of Fiber Bragg Grating Sensing Technology in 구조 건전성 모니터링 is an emerging discipline. With continuous technological advancements by DCYS and industry partners, its applications are expected to become more extensive.
다음은 구조 건전성 모니터링의 주목할 만한 응용 사례입니다:
- 미국에서는 금문교가 구조 건전성 모니터링 시스템을 사용하여 교량의 상태를 모니터링합니다.
- 유럽에서는 에어버스가 구조 건전성 모니터링 시스템을 사용하여 항공기의 구조 상태를 모니터링합니다.
- 중국에서는 상하이 타워가 구조 건전성 모니터링 시스템을 사용하여 건물의 상태를 모니터링합니다.
2, 구조 건전성 모니터링에 사용되는 주요 광섬유 브래그 격자 센서 유형
구조 건전성 모니터링에서는 다양한 물리량을 모니터링하기 위해 주로 다음과 같은 유형의 광섬유 격자 센서 제품이 사용됩니다:
광섬유 브래그 격자 변형률 센서: 구조물에 가해지는 힘으로 인한 변형인 구조물의 변형률을 측정하는 데 사용됩니다.
구조 건전성 모니터링용 광섬유 브래그 격자 변형률 센서 동영상 소개
광섬유 브래그 격자 온도 센서: 온도 변화가 구조물의 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 구조물의 온도 변화를 모니터링하는 데 사용됩니다.
구조 건전성 모니터링용 광섬유 브래그 격자 온도 센서 동영상 소개
광섬유 브래그 격자 변위 센서: 구조물의 변위나 진동을 측정하는 데 사용되며, 이는 구조물의 동적 응답을 포착하는 데 매우 중요합니다.
광섬유 브래그 격자 압력 센서: 구조물 또는 그 구성 요소에 가해지는 압력이나 힘의 변화를 측정하는 데 사용됩니다.
광섬유 브래그 격자 가속도계: 구조물의 가속도 변화를 모니터링하는 데 사용되며, 이는 구조물의 진동 특성을 분석하는 데 매우 유용합니다.
광섬유 브래그 격자 습도 센서: 구조물 주변 환경의 습도 변화를 감지하는 데 사용되며, 습도 변화는 일부 구조 재료의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 광섬유 격자 센서 제품의 조합은 포괄적인 구조 건전성 모니터링을 제공하여 엔지니어와 모니터링 시스템이 구조물의 상태를 적시에 정확하게 평가하고 필요한 유지 보수 및 수리 조치를 취할 수 있도록 합니다.
3, FBG 센싱 기술의 구조 건전성 모니터링 응용 사례
광섬유 브래그 격자(FBG) 센싱 기술은 구조 건전성 모니터링을 위한 매우 다재다능하고 신뢰할 수 있는 방법입니다. 구조물에 내장되거나 부착된 광섬유를 활용하여 FBG 센서는 변형률, 온도, 압력 및 기타 환경 변수의 변화를 감지하고 측정할 수 있습니다. 이 기술은 구조 건전성 모니터링 분야에서 수많은 응용 사례를 찾았으며, 그 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.
교량의 구조 모니터링
교량은 교통 인프라의 중요한 구성 요소이며, 그 안전성과 안정성은 매우 중요합니다. FBG 센서는 케이블, 거더, 교각과 같은 교량 구성 요소의 변형률, 온도 및 진동을 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 매개변수를 지속적으로 모니터링함으로써 엔지니어는 교량 구조의 이상 징후나 성능 저하 징후를 감지하고 적시에 시정 조치를 취할 수 있습니다.
파이프라인 모니터링
파이프라인은 석유, 가스, 물과 같은 다양한 유체를 장거리로 운송하는 데 사용됩니다. 파이프라인의 구조적 무결성은 누출, 유출 및 기타 사고를 방지하는 데 중요합니다. FBG 센서는 밸브, 피팅, 조인트와 같은 파이프라인 구성 요소의 변형률과 온도를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 매개변수의 변화를 감지함으로써 엔지니어는 잠재적인 약점이나 고장 영역을 식별하고 손상이 발생하기 전에 시정 조치를 취할 수 있습니다.
항공기 구조 건전성 모니터링
항공기의 안전성과 신뢰성은 항공 산업에서 가장 중요합니다. FBG 센서는 항공기 구조 내에 내장되어 날개, 동체, 엔진 마운트와 같은 중요 구성 요소의 변형률, 온도 및 진동을 모니터링할 수 있습니다. 이러한 매개변수를 지속적으로 모니터링함으로써 엔지니어는 피로, 균열 또는 기타 형태의 손상 징후를 감지하고 치명적인 고장을 방지하기 위한 시정 조치를 취할 수 있습니다.
풍력 터빈 모니터링
풍력 터빈은 강풍, 온도 변동, 진동과 같은 가혹한 환경 조건에 노출되는 복잡한 구조물입니다. FBG 센서는 블레이드, 타워, 나셀과 같은 풍력 터빈 구성 요소의 변형률, 온도 및 진동을 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 매개변수의 변화를 감지함으로써 엔지니어는 잠재적인 약점이나 고장 영역을 식별하고 손상이 발생하기 전에 시정 조치를 취할 수 있습니다.
건물의 구조 모니터링
건물은 바람, 온도, 지진 활동과 같은 다양한 환경 요인에 노출됩니다. FBG 센서는 벽, 바닥, 기둥과 같은 건물 구성 요소의 변형률, 온도 및 진동을 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 매개변수를 지속적으로 모니터링함으로써 엔지니어는 건물 구조의 이상 징후나 성능 저하 징후를 감지하고 적시에 시정 조치를 취할 수 있습니다.
요약하자면, FBG 센싱 기술은 구조 건전성 모니터링 분야에서 수많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 변형률, 온도, 압력 및 기타 환경 변수의 변화를 감지하고 측정하는 능력은 교량, 파이프라인, 항공기, 풍력 터빈 및 건물과 같은 중요 인프라 구성 요소의 안전성과 신뢰성을 보장하는 데 귀중한 도구가 됩니다.