Faseroptische Messsysteme

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Faseroptische Messsysteme

Preis auf Anfrage

Faseroptische Sensoren und Interrogatoren von Jenaer Messtechnik

  • grosse Auswahl an Sensoren
  • 1 bis 8 kanalige Auswerteeinheiten (Interrogatoren)
  • bis zu 40 Sensoren hintereinander pro Kanal
  • inkl. Software

Art.-Nr.: FBGSystem. Kategorie: . Stichworte: , .

Produktbeschreibung

Die Vorteile der Anwendung faseroptischer Sensoren liegen in Bereichen, wo elektrische Sensoren (z.B. Dehnungsmessstreifen) nicht verwendbar sind. Durch die vollständige elektrische Isolation von faseroptischen Sensoren wird deren Verwendung in starken elektromagnetischen Feldern (z.B. Mikrowellen und Induktionsöfen) und Hochspannungsbereichen möglich. Als weiterer Vorteil gilt die elektromagnetische Kompatibilität, d.h., dass in einem empfindlichen Messmilieu keine gegenseitige negative Beeinflussung stattfindet. Als empfindliche Umgebung ist hier die Anwendung von Fasersensoren in der Humanmedizin anzusehen.

Fasersensoren weisen einen kleinen Querschnitt bei geringem Gewicht auf. Dies gestattet eine flexible und extrem miniaturisierbare Gestaltung der Fasersensoren. Die Signalübertragung gestaltet sich auch auf langen Übertragungsstrecken verlustarm. Die geringe Wärmeleitfähigkeit der Fasern ermöglicht Anwendungen in der Hoch- und Niedertemperatur – (Kryo-)Technik.

Ein spezielles Anwendungsfeld bietet sich in der Herstellung von Verbundwerkstoffen, bei denen faseroptische Sensoren schon während des Bauteilfertigungsprozesses in den Verbundwerkstoff integriert werden. Das fertige Bauteil lässt sich im späteren Betrieb dadurch dauerhaft kontrollieren (Bauwerksüberwachung).

Den Vorteilen stehen einige wenige Nachteile gegenüber: Die höheren Systemkosten gegenüber konventionellen elektrischen Sensoren schränken die Anwendung von Fasersensoren auf spezielle Anwendungsgebiete ein. Lichtleitfasern sind außerdem sehr empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen (z.B. Biegung). Das Zerkratzen einer optischen Kontaktstelle kann den Totalausfall des Sensorsystems hervorrufen. Die technische Überlegenheit der Fasersensoren auf vielen Gebieten wird weiterhin durch eine mangelnde Standardisierung bei der Austauschbarkeit von Komponenten eingeschränkt.

Anwendung

Wichtige Anwendungsgebiete von Lichtleitfasersensoren und Sensorsystemen sind:

  • Luft- und Raumfahrt
  • Verkehrstechnik (z.B. Oberleitungspantographen und ICE-Schienentrassen)
  • Bauwesen und Geotechnik
  • Energietechnik (Generatoren, Turbinenschaufeln, Transformatoren, etc.)
  • Industrielle Prozesskontrolle und Automatisierung (chemische Industrie, Pipelines, Offshore-Techniken, Erdgasspeicher)
  • Umweltüberwachung
  • Kommunikationstechnik

FBG_Bruecke

Messgrößen faseroptischer Sensoren

Abhängig von Art, Ausführung und Einsatzzweck des faseroptischen Sensors ergeben sich u.a. folgende damit zuverlässig detektierbare Messgrößen:

  • Temperatur
  • Dehnung
  • Druck, Kraft
  • Abstand, Position, Weg, Verschiebungen
  • Optischer Brechungsindex
  • Geschwindigkeit, Durchfluss
  • Vibration, Schall
  • Füllstand
  • Drehrate, Drehzahl
  • Magnetfeld, Stromstärke
  • Elektrische Felder (Hochspannungsleitungen, Züge, Gewitter)
  • Chemische Zusammensetzung
  • Biochemische Parameter

Die ständig voranschreitende Forschung und Weiterentwicklung der faseroptischen Signalübertragung wird in der Zukunft voraussichtlich noch weitere Anwendungsfelder erschließen.