Aplicação da Tecnologia de Sensoriamento FBG no Monitoramento de Integridade Estrutural - Aplicação de Fibra de Bragg - Aplicação de Sensor FBG - Aplicação de Demodulador FBG
1, Visão Geral do Monitoramento de Integridade Estrutural
O Monitoramento de Integridade Estrutural (SHM) refere-se ao uso de técnicas de sensoriamento não destrutivas no local, analisando as características dos sistemas estruturais, incluindo respostas estruturais, para detectar danos ou degradação em estruturas.
Os objetivos do Monitoramento de Integridade Estrutural são:
- Garantir a segurança e confiabilidade das estruturas.
- Prolongar a vida útil das estruturas.
- Reduzir os custos de manutenção.
As principais tecnologias empregadas no Monitoramento de Integridade Estrutural incluem:
- Sensor technology – OFSCN Fibra de Bragg Sensing Technology is a significant branch.
- Signal processing technology – OFSCN Fiber Optic Grating Interrogators effectively process signals returned by sensors.
- Tecnologia de identificação de danos – Isso varia entre indústrias e não pode ser simplesmente resumido.
Introdução em Vídeo dos Hosts de Sensoriamento de Fibra de Bragg para Monitoramento de Integridade Estrutural
As aplicações do Monitoramento de Integridade Estrutural abrangem diversos campos, com uso generalizado em todas as indústrias.
Mais detalhes podem ser explorados através do link abaixo.
The use of Fiber Bragg Grating Sensing Technology in Monitoramento de Integridade Estrutural is an emerging discipline. With continuous technological advancements by DCYS and industry partners, its applications are expected to become more extensive.
Aqui estão algumas aplicações notáveis do Monitoramento de Integridade Estrutural:
- Nos Estados Unidos, a Ponte Golden Gate utiliza um sistema de Monitoramento de Integridade Estrutural para monitorar a saúde da ponte.
- Na Europa, a Airbus emprega um sistema de Monitoramento de Integridade Estrutural para monitorar a condição estrutural dos aviões.
- Na China, a Torre de Xangai utiliza um sistema de Monitoramento de Integridade Estrutural para monitorar a saúde do edifício.
2, Os principais tipos de sensores de fibra de Bragg usados no Monitoramento de Integridade Estrutural
No monitoramento de integridade estrutural, os seguintes tipos de produtos de sensores de grade de fibra óptica são usados principalmente para monitorar diferentes grandezas físicas:
Sensor de deformação de fibra de Bragg: Usado para medir a deformação da estrutura, que é a deformação causada pela força na estrutura.
Introdução em Vídeo dos Sensores de Deformação de Fibra de Bragg para Monitoramento de Integridade Estrutural
Fibra de Bragg sensor de temperatura: Usado para monitorar a mudança de temperatura da estrutura, pois a mudança de temperatura pode afetar o desempenho da estrutura.
Introdução em Vídeo dos Sensores de Temperatura de Fibra de Bragg para Monitoramento de Integridade Estrutural
Fibra de Bragg sensor de deslocamento: Usado para medir o deslocamento ou vibração da estrutura, o que é muito importante para capturar a resposta dinâmica da estrutura.
Fibra de Bragg sensor de pressão: Usado para medir a mudança de pressão ou força na estrutura ou seus componentes.
Fibra de Bragg acelerômetro: Usado para monitorar a mudança de aceleração da estrutura, o que é muito útil para analisar as características de vibração da estrutura.
Fibra de Bragg sensor de umidade: Usado para detectar a mudança de umidade do ambiente ao redor da estrutura, a mudança de umidade pode afetar o desempenho de alguns materiais estruturais.
A combinação desses produtos de sensores de grade de fibra óptica pode fornecer monitoramento abrangente de integridade estrutural, permitindo que engenheiros e sistemas de monitoramento avaliem de forma oportuna e precisa a condição da estrutura e, assim, tomem as medidas necessárias de manutenção e reparo.
3, Exemplos de Aplicação da Tecnologia de Sensoriamento FBG no Monitoramento de Integridade Estrutural
A tecnologia de sensoriamento de fibra de Bragg (FBG) é um método altamente versátil e confiável para monitoramento de integridade estrutural. Utilizando fibras ópticas embutidas ou fixadas a uma estrutura, os sensores de fibra de Bragg (FBG) podem detectar e medir mudanças na deformação, temperatura, pressão e outras variáveis ambientais. Esta tecnologia encontrou inúmeras aplicações no campo do monitoramento de integridade estrutural, algumas das quais estão listadas abaixo.
Monitoramento estrutural de pontes
Pontes são componentes críticos da nossa infraestrutura de transporte, e sua segurança e estabilidade são de extrema importância. Sensores FBG podem ser usados para monitorar a deformação, temperatura e vibração de componentes da ponte, como cabos, vigas e pilares. Monitorando continuamente esses parâmetros, os engenheiros podem detectar quaisquer anormalidades ou sinais de deterioração na estrutura da ponte e tomar medidas corretivas oportunas.
Monitoramento de dutos
Dutos são usados para transportar vários fluidos, como petróleo, gás e água, por longas distâncias. A integridade estrutural dos dutos é crítica para prevenir vazamentos, derramamentos e outros acidentes. Sensores FBG podem ser usados para monitorar a deformação e temperatura de componentes do duto, como válvulas, conexões e juntas. Detectando mudanças nesses parâmetros, os engenheiros podem identificar áreas potenciais de fraqueza ou falha e tomar ações corretivas antes que qualquer dano ocorra.
Monitoramento de integridade estrutural de aeronaves
A segurança e a confiabilidade das aeronaves são de suma importância na indústria da aviação. Sensores FBG podem ser embutidos nas estruturas das aeronaves para monitorar a deformação, temperatura e vibração de componentes críticos, como asas, fuselagem e suportes do motor. Monitorando continuamente esses parâmetros, os engenheiros podem detectar quaisquer sinais de fadiga, trincas ou outras formas de dano e tomar medidas corretivas para evitar falhas catastróficas.
Monitoramento de turbinas eólicas
Turbinas eólicas são estruturas complexas sujeitas a condições ambientais adversas, como ventos fortes, flutuações de temperatura e vibração. Sensores FBG podem ser usados para monitorar a deformação, temperatura e vibração de componentes da turbina eólica, como pás, torres e naceles. Detectando mudanças nesses parâmetros, os engenheiros podem identificar áreas potenciais de fraqueza ou falha e tomar ações corretivas antes que qualquer dano ocorra.
Monitoramento estrutural de edifícios
Edifícios estão sujeitos a uma ampla gama de fatores ambientais, como vento, temperatura e atividade sísmica. Sensores FBG podem ser usados para monitorar a deformação, temperatura e vibração de componentes do edifício, como paredes, pisos e colunas. Monitorando continuamente esses parâmetros, os engenheiros podem detectar quaisquer anormalidades ou sinais de deterioração na estrutura do edifício e tomar medidas corretivas oportunas.
Em resumo, a tecnologia de sensoriamento FBG tem inúmeras aplicações no campo do monitoramento de integridade estrutural. Sua capacidade de detectar e medir mudanças na deformação, temperatura, pressão e outras variáveis ambientais a torna uma ferramenta valiosa para garantir a segurança e confiabilidade de componentes críticos de infraestrutura, como pontes, dutos, aeronaves, turbinas eólicas e edifícios.