Dokument-ID Dokumenttyp Autoren/innen Persönliche Herausgeber/innen Haupttitel Abstract Auflage Verlagsort Verlag Herausgeber (Institution) Erscheinungsjahr Titel des übergeordneten Werkes Jahrgang/Band ISBN Veranstaltung Veranstaltungsort Beginndatum der Veranstaltung Enddatum der Veranstaltung Ausgabe/Heft Erste Seite Letzte Seite URN DOI Lizenz Datum der Freischaltung OPUS4-28748 Vortrag Schukar, Vivien Reliability analysis of fibre optic sensors for monitoring of industrial facilities; keynote lecture 2013 Coteq, 12th Conference on Technology Equipment Coteq, 12th Conference on Technology Equipment Porto de Galinhas, Brazil 2013-06-18 2013-06-21 2016-02-20 OPUS4-27966 Vortrag Schukar, Vivien Faseroptische Sensoren in Sicherheit und Technik 2013 JENAer Carl-Zeiss-Optikkolloquium JENAer Carl-Zeiss-Optikkolloquium Jena, Germany 2013-03-18 2013-03-18 2016-02-20 OPUS4-28607 Vortrag Schukar, Vivien Fibre Optic Sensor Activities at BAM 2013 BAM - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) - Meeting BAM - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) - Meeting Berlin, Germany 2013-05-24 2013-05-24 2016-02-20 OPUS4-27709 Vortrag Schukar, Vivien Faseroptische Sensorik für die Bewertung von Materialien und Überwachung von Strukturen 2013 DGZFP-Kursus Zerstörungsfreie Prüfung Stufe 3 (BC 3 K M3) DGZFP-Kursus Zerstörungsfreie Prüfung Stufe 3 (BC 3 K M3) Berlin, Germany 2013-02-07 2013-02-07 2016-02-20 OPUS4-29289 Vortrag Schukar, Vivien Investigation of complex load cases on the measurement signal of optical fibre sensors embedded in composite materials 2013 1st International Workshop on Embedded Optical Sensors for Composite Materials 1st International Workshop on Embedded Optical Sensors for Composite Materials Gent, Belgium 2013-10-07 2013-10-08 2016-02-20 OPUS4-22086 Posterpräsentation Schukar, Vivien How reliable do fibre Bragg grating patches perform as strain sensors? 2010 4th European Workshop on Optical Fibre Sensors 4th European Workshop on Optical Fibre Sensors Oporto, Portugal 2010-09-08 2010-09-10 2016-02-19 OPUS4-26909 Vortrag Schukar, Vivien Fasersensorik-Schwerpunkte und -Aktivitäten in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung 2012 Workshop intelligeNDTE-BAM-"Windenergie" Workshop intelligeNDTE-BAM-"Windenergie" Berlin, Germany 2012-10-10 2012-10-10 2016-02-19 OPUS4-30769 Posterpräsentation Schukar, Vivien Temperatur-Selbstkompensation von integrierten FBG-Dehnungssensoren zur Zustandsüberwachung von Hochleistungsverbundwerkstoffen 2013 DGZfP-Jahrestagung 2014 DGZfP-Jahrestagung 2014 Potsdam, Germany 2013-05-26 2013-05-28 2016-02-20 OPUS4-30768 Posterpräsentation Schukar, Vivien Delamination-diagnosis-method for adhesively surface-applied FBG strain sensors 2014 23rd International Conference on Optical Fibre Sensors 23rd International Conference on Optical Fibre Sensors Santander, Spain 2014-06-02 2014-06-06 2016-02-20 OPUS4-39129 Zeitschriftenartikel Mitzkus, Anja; Sahre, Mario; Reinstädt, Philipp; Griepentrog, Michael; Beck, Uwe; Köppe, Enrico; Bartholmai, Matthias; Basedau, Frank; Hofmann, Detlef; Gong, Xin; Schukar, Vivien Altbekannter Watts-Elektrolyt, junge Hightech-Anwendung, Nickel- und Nickel-Eisen-Schichten als magnetostriktive Aktorschicht auf faseroptischen Sensoren Durch faseroptische Sensoren können Bauteile im Einsatz kontinuierlich überwacht und frühzeitig Informationen über Materialveränderungen gewonnen werden. Mittels einer magnetostriktiven Aktorschicht, welche den Sensor umhüllt, kann nun auch die korrekte Sensorfunktion jederzeit kontrolliert werden. Als Aktorschicht eignet sich galvanisch abgeschiedenes reines Nickel oder Nickel-Eisen in der Zusammensetzung 50:50. Um diese haftfest mit dem Sensor zu verbinden wurde ein ECD/PVD-Kombinationsschichtsystem entwickelt. Die mechanischen Eigenschaften der ECD-Schicht können sowohl mit einer auf die Fasergeometrie angepassten instrumentierten Eindringprüfung als auch einem 2-Punkt-Biegeversuch bestimmt werden. 2016 WoMAG 12 1 4 2017-02-09 OPUS4-44599 Beitrag zu einem Tagungsband Beck, Uwe; Mitzkus, Anja; Sahre, Mario; Weise, Matthias; Köppe, Enrico; Bartholmai, Matthias; Basedau, Frank; Hofmann, Detlef; Schukar, Vivien Faser-basierter magneto-optischer Schicht-Sensor zum Monitoring von Bauteilen In Glasfasern eingeschriebene Bragg-Gitter (FBG: fibre-based Bragg gratings) sind über die Verschiebung der Bragg-Wellenlänge in der Lage, Stauchungen und Dehnungen von Glasfasern hochgenau zu erfassen. In Kompositwerkstoffe eingebettete faseroptische Sensoren können Bauteile bezüglich ihrer mechanischen Integrität überwachen und früh-zeitig Informationen über Materialveränderungen gewinnen. Um die Zuverlässigkeit eines solchen Sensors zu gewährleisten, ist es wichtig, die korrekte Funktion des Sensors im Verbund mit der Werkstoff-Matrix on-line und in-situ sicherzu-stellen. Im Rahmen des DFG-Projekts FAMOS² (FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor) wurde ein selbstdiagnosefähiger Schichtsensor entwickelt, der mit Hilfe von magnetostriktiven Aktorschichten aus Nickel bzw. Eisen-Nickel validiert werden kann. Der FAMOS²-Schichtsensor wird durch ein PVD (physical vapour deposition)/ECD (electro-chemical deposition) Hybridschichtsystem realisiert, das auf dem Fasermantel im Bereich des FBG haftfest, homogen und langzeitfunktional abzuscheiden ist. Dabei wird in einem ersten Schritt ein etwa 100 Nanometer dünnes PVD-Schichtsystem aus Chrom und Kupfer als Haftvermittler auf der Glasfaser bzw. als leitfähige Startschicht für den nachfolgenden ECD-Prozess abgeschieden. Um eine rotationssymmetrische Schich-tabscheidung zu gewährleisten, erfolgt während der PVD-Beschichtung eine Rotation der Glasfasern. In einem zweiten Schritt wird dann unter Verwendung eines klassischen Watts-Elektrolyten in einer speziell entwickelten ebenfalls rotationssymmetrisch aufgebau-ten ECD-Durchströmungszelle dann die etwa 30 Mikrometer dicke, magnetostriktive Ak-torschicht auf dem PVD-Schichtsystem abgeschieden, im Vergleich sowohl reine Nickel-Schichten als auch Nickel-Eisen-Schichten. Ein äußeres Magnetfeld dehnt die magnetostriktive Aktorschicht und damit auch die Faser reversibel. Diese Dehnung führt zu einer Verschiebung der Bragg-Wellenlänge, welche direkt mit der Stärke eines zu messenden oder zu Validierungszwecken vorgegebenen Magnetfeldes korreliert. Die Anpassung der Beschichtungsverfahren an die Fasergeome-trie und die mechanischen Eigenschaften der Hybridschichten werden hinsichtlich der me-chanischen Integrität des faseroptischen Sensors diskutiert und der Nachweis der Selbst-diagnosefähigkeit erbracht. Jena Herausgeber: INNOVENT e.V. 2018 13. ThGOT Thementage Grenz- und Oberflächentechnik und 11. Thüringer Biomaterial-Kolloquium 978-3-00-058187-8 13. ThGOT Thementage Grenz- und Oberflächentechnik und 11. Thüringer Biomaterial-Kolloquium Zeulenroda, Germany 13.03.2018 15.03.2018 1 5 2018-04-04 OPUS4-50418 Forschungsbericht Schukar, Vivien; Bartholmai, Matthias; Beck, Uwe Abschlussbericht zum DFG-Projekt „FAMOS²" FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor Der Mangel an Anwendungsrichtlinien und Validierungsverfahren für struktur-eingebettete faseroptische Dehnungssensoren, insbesondere auf Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Basis, führte bislang dazu, dass diese Sensoren trotz ihrer hervorragenden Eigenschaften im Bereich der kommerziellen Material- und Strukturüberwachung nur in geringem Umfange eingesetzt wurden. Fragen zur Degradation der Sensoren unter Beanspruchung, Alterung durch klimatische Einflüsse und Enthaftung infolge Belastung der Struktur konnten bisher nur theoretisch simuliert oder anhand exemplarischer Proben für einzelne einflussnehmende Parameter im Labor untersucht werden. Die Erfassung des Sensorverhaltens im Bauteil unter komplexen Umwelteinflüssen während des Bauteilbetriebes, um damit eine Aussage zur Zuverlässigkeit der Sensormessdaten zu gewinnen, war bisher nicht möglich. Im Forschungsprojekt FAMOS² wurde deshalb von 2014 bis 2018 die Realisierung eines Autodiagnoseverfahrens für faseroptische Dehnungssensoren erarbeitet, um die Funktionszuverlässigkeit und Langzeitstabilität der Sensoren während des Bauteilbetriebes innerhalb einer Bauteilstruktur bewerten zu können. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde gezeigt, dass ein FBG-Sensor mit einer speziell angepassten magnetostriktiven Schicht magnetisch so angeregt werden kann, dass mit einer zugeschnittenen Messmethodik zu jedem Zeitpunkt eine Bewertung der Sensorzuverlässigkeit unter Betriebsbedingungen möglich ist. Die auf den Sensor aufgebrachte magnetostriktive Schicht erzeugt bei Anregung mit einem passenden Magnetfeld eine gepulste, synthetische Dehnung. Diese Dehnung steht in einem definierten Verhältnis zum anregenden Magnetfeld und wird optisch über die Verschiebung der Bragg-Wellenlänge ausgelesen. Die Konstanz dieses Verhältnisses stellt dann ein Maß für die korrekte Funktionsfähigkeit des Sensors dar. Das Beschichtungs-verfahren, das magnetische Anregungs- und optische Ausleseverfahren, wie auch die Validierung des Sensors unter Berücksichtigung faseroptischer Effekte wurden während des Projekts konzeptionell entwickelt, aufgebaut und charakterisiert. Qualitativ kann mit diesem Verfahren zunächst eine Gut-/Schlecht-Beurteilung des Sensors vorgenommen werden. Perspektivisch bietet das Verfahren jedoch auch die Möglichkeit, verschiedene Versagensmechanismen bestimmen und klassifizieren zu können. Es zeichnete sich schon während des Projektverlaufs ab, dass sich aus den erzielten Ergebnissen über das Autodiagnoseverfahren hinaus weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Einsatz des kombinierten magnetostriktiv-faseroptischen Sensorprinzips, beispielsweise als reiner Magnetfeldsensor, ergeben. Nach Abschluss dieses Forschungsprojekts besteht nun die Möglichkeit, den Funktionszustand faseroptischer Dehnungssensoren jederzeit unabhängig von Alter, Belastung oder Kenntnis eines Referenzzustands zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen zu können. Aufbauend auf diesen Ergebnissen können weiterführende Forschungen die Messmethodik vertiefend charakterisieren und weitere Anwendungsfälle erschließen. 2018 1 28 2020-02-19