TY - JOUR A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Reinstädt, Philipp A1 - Griepentrog, Michael A1 - Beck, Uwe A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Gong, Xin A1 - Schukar, Vivien T1 - Altbekannter Watts-Elektrolyt, junge Hightech-Anwendung, Nickel- und Nickel-Eisen-Schichten als magnetostriktive Aktorschicht auf faseroptischen Sensoren N2 - 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. KW - Faseroptik-Sensoren KW - ECD-Aktorschicht KW - PVD-Haftfestigkeit KW - Nickel-/Nickel-Eisen- Magnetostriktion PY - 2016 SN - 2195-5891 SN - 2195-5905 VL - 12 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-39129 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Daum, Werner A1 - Gong, Xing A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Schukar, Vivien A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Beck, Uwe T1 - New self - diagnostic fiber optical sensor technique for structural health monitoring N2 - Fiber optic sensors have gained increasing importance in recent years and are well established in many areas of industrial applications. In this paper, we introduce a concept of a self-diagnostic fiber optic sensor. The presented sensor is to resolve the problems of embedded fiber optic sensors in complex structures and to enable the validation under operational conditions. For this purpose, different magnetostrictive coated fiber optic sensors were developed and various experiments were performed to verify their mode of Operation and to determine the respective reproducibility. The measuring principle is illustrated by obtained experimental results, which showed a change in wavelength from 1 pm at a magnetic field strength change of 0.25 mT. In addition, the temperature characteristics of the implemented magnetostrictive sensor were analyzed and an experimental factor of 1.5 compared to a reference fiber optic sensor was determined. T2 - 32nd DANUBIA ADRIA SYMPOSIUM on Advances in Experimental Mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2015 KW - Self-diagnostic fiber optical sensor KW - Magnetostrictive metal coating KW - Magnetic field KW - Fiber bragg grating PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.03.038 SN - 2214-7853 VL - 3 IS - 4 SP - 1009 EP - 1013 AN - OPUS4-37131 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef A1 - Krebber, Katerina ED - Lutz, B. ED - Möller, G. ED - Rücker, Werner ED - Schiefelbein, N. T1 - Herausforderungen bei der Nutzung faseroptischer Sensoren für spezielle geotechnische Fragestellungen N2 - Geotechnische Tätigkeitsfelder und Forschungsaufgaben haben sich immer an den modernen Herausforderungen orientiert und umfassen z. B. die Beschreibung und Quantifizierung der Interaktion zwischen Baugrund und Bauwerk, die Untersuchung des Untergrunds besonders hinsichtlich der technischen und sozialen Infrastrukturen und die Beeinflussung der Umwelt. Fragen der zivilen Sicherheit stellen steigende Anforderungen an die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Bauwerken. Zur Lösung dieser Aufgaben entstehen vielfältige interessante Methoden und Verfahren zur Strukturbewertung, die neben der Erfassung des allgemeinen Zustands auch neue Erkenntnisse zum Bauwerksverhalten im Hinblick auf moderne Bautechnologien und auf die Lebensdauer von Bauwerken liefern. Die systematische, zuverlässige und langzeitstabile Erfassung von geotechnischen Messgrößen und Parametern bei der Strukturbewertung sowie die Beobachtung und Bewertung der geologischen Gegebenheiten mit technischen Hilfsmitteln ist dafür unerlässlich und lässt sich mit den Begriffen Zustandsanalyse und Bauwerksmonitoring zusammenfassen. Das Ziel dabei ist, mögliche Schädigungsmechanismen frühzeitig zu erkennen, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. T2 - Messen im Bauwesen 2014 - Neue Messtechniken und Anwendungsfälle CY - Berlin, Germany DA - 04.03.2014 KW - Faseroptische Sensorik KW - Optische Messverfahren KW - Fabry-Perot-Interferometer KW - Faser-Bragg-Gitter KW - Applikation KW - Anwendungen KW - Geomatten KW - Raman KW - Brillouin PY - 2014 SN - 978-3-9815944-7-8 SP - 7 EP - 26 AN - OPUS4-33812 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Zuverlässigkeit von optischen Fasern zur Dehnungsmessung in Offshore-Anwendungen T2 - 4. Zukunftskonferenz: Wind & Maritim CY - Rostock, Germany DA - 2015-05-06 PY - 2015 AN - OPUS4-33742 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Embedding of Fibre-Optic Sensors in High-Performance Timber Structures T2 - 31th Danubia-Adria Symposium CY - Kempten, Germany DA - 2015-09-24 PY - 2015 AN - OPUS4-33743 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Zuverlässigkeit von optischen Fasern zur Dehnungsmessung in Offshore-Anwendungen T2 - 4. Zukunftskonferenz: Wind & Maritim CY - Rostock, Germany DA - 2015-05-06 PY - 2015 AN - OPUS4-33750 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habel, Wolfgang A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Krebber, Katerina A1 - Jentsch, H. A1 - Senze, A. ED - Ilki, A. ED - Motavalli, M. ED - Inci, P. ED - Köhli, M. T1 - Online-detection of slipping soil areas by embedded fiber-optic sensing rods N2 - Movements in geological areas are often caused by shear zones deep in the underground or by hardly observable slipping zones. Detection of movements reaching critical values is of crucial importance to avoid losses and harms. Optical sensor fibers with gauge lengths of several meters or even distributed fiber-optic sensors with gauge lengths of hundreds of meters allow detecting deformation of such zones with quite good resolution. The paper presents a new technology of detecting deformations and movements in soil or rock massifs. The core part of the sensing system is a tiny pultruded rod with an outer diameter of 3 mm to 6 mm. It contains two fiber-optic sensor systems. One sensor system is used for permanent online measurement and provides integral strain information along the whole length of the rod; in case of critical deformations, it provides a warning signal. The second sensing system uses fiber-optic Bragg grating (FBG) strain sensors located close to the expected shear zone. This measurement system will be activated after the warning signal has been initiated by the integral strain measurement system. The FBG strain sensor system records then resulting deformations in detail. The sensing rod containing both sensor systems can be installed in a borehole to detect beginning soil movements automatically. The electronic equipment is powered by a solar panel; the amount of deformation in soil or rock formations can be estimated from the strain change measured in the sensor fibers. The effectiveness of this warning system will be shown using the example of a critically sliding slope in an open brown coal pit in Germany. T2 - SMAR 2015 - 3rd Conference on smart monitoring, assessment and rehabilitation of civil structures CY - Antalya, Turkey DA - 07.09.2015 KW - SHM KW - Standardization KW - Reliability KW - Fibre-optic sensor KW - Embedded sensor KW - Monitoring KW - Maintenance PY - 2015 SN - 978-3-905594-65-2 SP - Paper 222, 1 EP - 8 AN - OPUS4-34544 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brandes, K. A1 - Daum, Werner A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Kubowitz, P. T1 - Innovative structural damage detection of bridges by least squares adjustment with constraints T2 - 32nd Danubia-Adria Symposium on advances in experimental mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 2015-09-22 PY - 2015 SN - 978-80-554-1094-4 SP - 18 EP - 19 CY - Zilina AN - OPUS4-34486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Bauteil- und Strukturmonitoring mit faseroptischer Sensorik, Teil 1: Diskrete (punktuelle) Messwerterfassung T2 - Sommerschule des DFG-Forscherverbunds FOR 2021: Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau CY - Berlin, Germany DA - 2015-08-25 PY - 2015 AN - OPUS4-34074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schukar, Vivien A1 - Köppe, Enrico A1 - Hofmann, Detlef A1 - Mitzkus, Anja A1 - Gong, Xin A1 - Sahre, Mario A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Beck, Uwe ED - Emri, Igor T1 - A contribution to intelligent automatic validation of structure-integrated fibre optic strain sensors N2 - An auto-validation tool for the reliability quantification of materials integrated fiber Bragg grating (FBG) strain sensors have been developed and tested. The FBG strain sensor was jacketed with a magnetostrictive layer based on iron-nickel which, when excited by a specific magnetic field, adds an artificial strain to the sensor. The fixed relationship between magnetic induction and wavelength shift of the FBG strain sensor characterizes the bond strength and adhesion between the sensor and the surrounding structure. Due to an easily applicable magnetic field, it is possible to validate the sensor performance in a non-contact, fast way without disturbing the data-acquisition process. T2 - 33nd Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portorož, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Fiber Bragg grating KW - Self-diagnosis KW - Magnetostriction KW - Strain KW - Auto-validation PY - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785317308489 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.073 SN - 2214-7853 VL - 4 IS - 5, Part 1 SP - 5935 EP - 5939 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-41583 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schallert, M. A1 - Hofmann, Detlef A1 - Habel, Wolfgang T1 - Strukturanalyse von Betonpfählen durch eingebettete faseroptische Sensoren N2 - Zur Gründung von Bauwerken auf weichen, gering tragfähigen Böden werden unter anderem Betonpfähle, einzeln oder in Pfahlgruppen, eingesetzt. Deren Bewertung bzgl. Tragverhalten bzw. Integrität ist bei bestimmten Baugrundverhältnissen und Pfahlgeometrien schwierig. Hierfür werden statische und dynamische Pfahlprüfungen durchgeführt. Aus Messwerten vom Pfahlkopf bzw. vom oberen Pfahlbereich werden üblicherweise die notwendigen Aussagen abgeleitet. Eine genauere Bewertung ist möglich, wenn präzise Messwerte über die gesamte Pfahllänge vorliegen. Deshalb wurden hochauflösende betoneinbettbare Messwertaufnehmer auf Basis von Faser-Fabry-Perot-Sensoren entwickelt, die in Modell- und in realen Rammpfählen getestet wurden. Der Beitrag beschreibt den Sensor, die Installation und exemplarisch einige Testergebnisse zur Erfassung der Wellenausbreitung im Modellpfahl. Feldtests wurden zurzeit der Erstellung des Manuskripts erfolgreich begonnen. Reinforced concrete piles are often used for structures on non-sufficiently bearing soil areas. Assessment of bearing capacity and bearing behaviour of large concrete piles remains a difficult task under specific soil conditions and pile geometries. Usually static and dynamic pile tests are carried out for quality assurance. From dynamic measurements taken only from the pile head, the bearing behaviour and structural integrity can be derived using the one-dimensional theory of wave propagation. More precise information about the pile features can be achieved by highly resolving fibre-optic sensors based on Fabry-Perot technology, distributed over several locations along the pile length. Small scale piles and real driven piles have been tested. This paper describes the sensor, the sensor installation, and experimental results of tests in laboratory as well as test results for recording the wave propagation in the small scale piles. KW - Eingebetteter faseroptischer Sensor KW - Fabry-Perot-Sensor KW - Tragverhalten KW - Integritätstest KW - Embedded fiber-optic sensor KW - Low-strain pile integrity tests PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1524/teme.2008.0867 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 75 IS - 9 SP - 485 EP - 500 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-18041 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schilder, Constanze A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hofmann, Detlef A1 - Habel, Wolfgang T1 - Structure-integrated fibre optic AE sensor for concrete pile testing and monitoring N2 - A highly resolving fibre optic sensor based on the Fabry-Perot technology has been developed for integration into concrete piles with the purpose of static and dynamic pile testing as well as monitoring. The paper presents the design of the sensitive element and first results of large-scale model pile tests. T2 - Photonics 2010 - 10th International conference on fiber optics & photonics CY - Guwahati, India DA - 2010-12-11 KW - Concrete-embedded fibre optic sensors KW - Fabry Perot sensor KW - Strain measurement KW - Dynamic pile testing KW - Pile integrity KW - Cast-in-place bored piles PY - 2010 SN - 978-81-309-1719-1 IS - 256_SEN_Schilder_C_1_full SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-23272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Crail, S. A1 - Reichel, D. A1 - Schreiner, U. A1 - Lindner, E. A1 - Habel, Wolfgang A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Barner, Andreas ED - Casciati, F. T1 - Strain Monitoring of a High Speed Railway Track Using Embedded Fibre-Optic Sensors PY - 2003 SN - 0-471-48980-8 VL - 2 SP - 903 EP - 909 PB - Wiley CY - Chichester AN - OPUS4-2374 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -