8.6 Faseroptische Sensorik
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- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (28)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (26)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (20)
- 7 Bauwerkssicherheit (17)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (16)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (16)
- 7.4 Baustofftechnologie (14)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (13)
- 1.4 Prozessanalytik (13)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (11)
- 6 Materialchemie (10)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (9)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (8)
- 2.4 Prüfung und Bewertung von Explosivstoffen/Pyrotechnik (7)
- 2.5 Konformitätsbewertung Explosivstoffe/Pyrotechnik (7)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (7)
- 9 Komponentensicherheit (7)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (7)
- 5 Werkstofftechnik (6)
- 6.7 Materialsynthese und Design (6)
- 7.2 Ingenieurbau (5)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (5)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (4)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (3)
- 8.5 Röntgenbildgebung (3)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (2)
- 7.1 Baustoffe (2)
- 5.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (1)
In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der statischen Verkehrsbelastung auf die geringen Durchbiegungseffekte in der Betonkonstruktion einer bestehenden Brücke mittels ortsauflösender faseroptischer Sensoren untersucht. Dabei tragen die Ergebnisse der an der Amsterdamer Brücke 705 durchgeführten Belastungstests wesentlich zum Verständnis des Strukturverhaltens bei. Das Konzept der statischen Belastung basierte auf dem Einsatz von zwei 36-Tonnen-Lastwagen, die an mehreren vorbestimmten Stellen auf der Brücke anhielten. Die auf diese Weise aufgebrachte Last führte zu ortsabhängigen kleinen Durchbiegungseffekten, die als lokale Längsdehnung der an der Unterseite der Brücke integrierten Sensorfaser aufgezeichnet wurden. Die reflektometrischen Messungen beruhten auf dem Prinzip genannt TW-COTDR (Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry). Die Messgenauigkeit lag im Bereich von 0,5 µm/m.
In the present study, the impact of static traffic loading on the slight deflection effects in the concrete structure of an existing bridge has been investigated using distributed fiber optic sensors. In the face of increasing traffic density and severe traffic loading, the results of the load tests on the Amsterdam bridge 705 make an important contribution to the understanding of its structural behavior. The concept of the static loading was based on the use of two 36-ton trucks stopped on the bridge at multiple pre-determined locations. The load applied in this way led to location-dependent small deflection effects recorded as longitudinal strain of the sensing fiber embedded at the underside of the bridge. The measurements were performed with a commercially-available solution based on Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry with the measurement accuracy in the range of 0.5 µm/m.
We present our achievements in the development of distributed fiber optic sensing systems based on Brillouin optical frequency-domain analysis for structural health monitoring. The focus of the applications is on the gapless monitoring of geotechnical structures, large area infrastructures and electrical grids. The work includes the latest use of machine learning algorithms to reduce measurement time by coexistent increasing the measurement accuracy.
Monitoring of construction projects plays increasingly important role in the implementation of growing needs and requirements, especially in geologically difficult areas. This particularly concerns tunnelling and special civil engineering projects. The use of fiber optic sensors for structural health monitoring provides significant economic advantages regarding lower life-cycle costs of the civil infrastructure. We present our achievements in the development of distributed polymer optical fiber sensors based on Rayleigh and Brillouin scattering for early damage detection.
The topic of the presentation are distributed fiber optic measurement techniques that can be used for long-term monitoring of strain, temperature and radiation distribution in the radiation environment. The fiber optic sensors applied to the surface of waste packages provide detection and localization of cracks.
In this work, we present our results achieved in several research activities for development of fiber optic dosimeters. The findings show that both the measurement of the radiation-induced attenuation (RIA) along the entire sensing fiber and the accom panying change in the refractive index of the fiber core can be used for distributed radiation monitoring in the kGy and MGy range, respectively. Depending on the fiber type and material the RIA shows varying response to dose rates, environmental temperatures and the wavelength of the laser source used.
In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der statischen Verkehrsbelastung auf die geringen Durchbiegungseffekte in der Betonkonstruktion einer bestehenden Brücke mittels ortsauflösender faseroptischer Sensoren untersucht. Dabei tragen die Ergebnisse der an der Amsterdamer Brücke 705 durchgeführten Belastungstests wesentlich zum Verständnis des Strukturverhaltens bei. Das Konzept der statischen Belastung basierte auf dem Einsatz von zwei 36-Tonnen-Lastwagen, die an mehreren vorbestimmten Stellen auf der Brücke anhielten. Die auf diese Weise aufgebrachte Last führte zu ortsabhängigen kleinen Durchbiegungseffekten, die als lokale Längsdehnung der an der Unterseite der Brücke integrierten Sensorfaser aufgezeichnet wurden. Die reflektometrischen Messungen beruhten auf dem Prinzip genannt TW-COTDR (Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry). Die Messgenauigkeit lag im Bereich von 0,5 µm/m.
The substantial progresses in fiber-optic communications in combination with the increasing economic and political interest in structural health monitoring have led to a commercial establishment of distributed Brillouin sensing. The sensor systems, mainly based on the time-domain techniques, have been successfully implemented in the areas such as pipeline leak detection, geohazard effects, and ground movement detection.
This chapter introduces a further advancement in the area of Brillouin sensing in the frequency domain. The so-called Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) offers crucial perspectives in terms of dynamic range and cost efficiency.
The main principle of the frequency-domain approach takes advantage of the reversibility between the time and frequency domain given by a Fourier transform in the analysis of linear systems. The hereby presented overview gives a summary of the benefits and challenges of frequency-domain measurements closely tied to the narrowband recording of the complex transfer function. This function relates the counterpropagating pump and probe laser light along the sensor fiber providing the pulse response of the measurement system by applying the inverse Fourier transform (IFT). The strain or temperature distribution can be then determined from the retrieved Brillouin frequency shift (BFS) profile along the fiber.