TRIAXIAL BRAGG GRATING ACCELEROMETER
AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO === TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA S.A === Desde o final da década de 80 a indústria de fibras óticas têm passado por avanços consideráveis. Através de técnicas controladas, as fibras ópticas podem gerar sinais associados a uma vasta gama de grandezas físicas funcio...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2004
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=5413@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=5413@2 |
| Summary: | AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO === TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA S.A === Desde o final da década de 80 a indústria de fibras
óticas têm passado por avanços consideráveis. Através de
técnicas controladas, as fibras ópticas podem gerar sinais
associados a uma vasta gama de grandezas físicas
funcionando como sensores denominados de Sensores a Fibra
Óptica (SFO s). Diversas técnicas podem ser empregadas
para tal, e entre as existentes a baseada em redes de
Bragg é a que mais tem se destacado. O interesse por
transdutores empregando esta técnica se justifica
pelas vantagens proporcionadas pelo uso da luz, tais como
sua capacidade de multiplexação, boa relação sinal/ruído,
medições a longas distâncias, imunidade a campos
eletromagnéticos, ausência de faísca, entre outras.
Neste trabalho buscou-se desenvolver um transdutor e uma
técnica de medição baseada em sensores a rede de Bragg
para medição de vibrações mecânicas. Um acelerômetro
óptico triaxial é projetado e construído. Diferentes
modelos foram testados em busca das características de
desempenho desejadas. Simulações numéricas empregando o
método dos elementos finitos auxiliaram na decisão por
melhores desenhos para o transdutor. Resultados de testes
experimentais e calibrações empregando um sistema de
aquisição de sinais desenvolvido são mostrados. Medições
de longa duração para avaliação de estabilidade do sistema
e efeitos de temperatura também são apresentados. === Since the end of the 1980s, the fiber optics industry has
experienced considerable advances. Through a number of
controlled techniques, fiber optics can generate signals
associated with a vast array of physical measures, working
as sensors denominated Optical Fiber Sensors (OFS s).
Many different techniques can be employed to achieve this
objective. Among these, the one based on Bragg networks
has received the greatest amount of attention. The
interest in transducers employing this technique is
justified by the advantages of using light, such as its
multiplexing capability, good signal-to-noise ratio,
possibility of long distance measurements, immunity
to electromagnetic fields, and absence of sparks. In the
present work, a transducer and measurement technique based
on Bragg network sensors vibration are developed, in order
to measure mechanical vibrations. A triaxial optical
accelerometer is designed and built. Different models are
tested in the search for the desired performance
characteristics. Numerical simulations employing the
finite element method help the decision making process for
better transducer designs. Results from experimental and
calibration tests using a newly developed signal
acquisition system are presented. Long duration
measurements to evaluate system stability and temperature
effects are also shown. |
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