Aplicaciones de Sensores ópticos basados en Redes de difracción de Bragg para estructuras civiles. Cristian Andrés Triana Margarita Varón Durán catrianai@unal.edu.co gmvarond@unal.edu.co Grupo de Investigación en Electrónica de Altas Frecuencias y Telecomunicaciones CMUN

Contenido Introducción Sensores Ópticos Fiber Bragg Gratings Aplicaciones en Estructuras Civiles Conclusiones Fuente: www.rtvc.gov.co

Introducción Monitoreo Estructural Comunicaciones Fibra Óptica Ambientes susceptibles de explosión Embebidos Interferencias tipo EMI Mediciones distribuidas Añadidos a superficies estrechas Monitoreo Estructural Fuente: www.rtvc.gov.co

MONITOREO ESTRUCTURAL Introducción MONITOREO ESTRUCTURAL Observación Periódica [Tiempo] Características Significativas Procesamiento Determinación de Estados Fuente: www.rtvc.gov.co

MONITOREO ESTRUCTURAL Introducción MONITOREO ESTRUCTURAL Tensión Mecánica Deformación Vibración Aceleración Temperatura VARIABLES DE INTERÉS EN MEDICIONES ESTRUCTURALES Fuente: www.rtvc.gov.co

Introducción Intervención Planificación Mantenimiento MONITOREO ESTRUCTURAL Tensión Mecánica Deformación Vibración Aceleración Temperatura Seguridad personas involucradas Condiciones Estructurales Intervención Planificación Mantenimiento Fuente: www.rtvc.gov.co

Sistemas de Sensado Ópticos SENSORES ÓPTICOS Amplitud Frecuencia Fase Variable de Interés Sensor Óptico Fuente: www.rtvc.gov.co

Sistemas de Sensado Ópticos SENSORES ÓPTICOS Vs. SENSORES ELÉCTRICOS Mediciones Distribuidas a lo largo de una sola fibra Eléctricamente Aislante Inmunes a EMI y no las producen Tiempos de Respuesta rápidos Sin pérdidas en frecuencias ópticas Número de sensores igual al número de mediciones Precauciones de Aislamiento Interferencias Electromagnéticas y Adecuación de Señales Tiempos de Respuesta dependientes del sensor Fuente: www.rtvc.gov.co

Sistemas de Sensado Ópticos SENSORES ÓPTICOS, DESVENTAJAS Discriminación Efectos de diferentes variables Métodos de Adhesión Sistema de detección Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg asd Longitud de Onda de la Máscara y la red de difracción Imagen basada en: Othonos, A., Kali, K., "Inscribing Bragg Gratings in Optical Fibres," in Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg asd Imagen basada en: Othonos, A., Kali, K., “Properties of Fiber Bragg Gratings," in Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg asd Imagen basada en: Othonos, A., Kali, K., “Properties of Fiber Bragg Gratings," in Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg Descripción del cambio de la longitud de Bragg en función a la temperatura y la tensión mecánica.   Othonos, A., Kali, K., Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg Descripción del cambio de la longitud de Bragg en función a la temperatura y la tensión mecánica.   Tensión Mecánica Othonos, A., Kali, K., Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Redes de Difracción de Bragg Descripción del cambio de la longitud de Bragg en función a la temperatura y la tensión mecánica.   Tensión Mecánica Temperatura Othonos, A., Kali, K., Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and applications in Telecommunications and Sensing. Fuente: www.rtvc.gov.co

Aplicaciones en Estructuras Civiles Monitoreo Estructural Caracterización de Concreto Análisis de Infraestructuras Pruebas destructivas Compresión de cemento Fuente: www.rtvc.gov.co

Conclusiones Los trabajos en Investigación y Desarrollo deben enfocarse hacia la disposición de sensores ópticos en aplicaciones reales. Aplicaciones en colaboración con la Industria. Los buenos resultados de los sensores no son suficientes sin guías y estandarización de las señales. Fuente: www.rtvc.gov.co

Gracias por su Atención Correo de Contacto: catrianai@unal.edu.co margarita.varon@gmail.com Grupo de Investigación en Electrónica de Altas Frecuencias y Telecomunicaciones CMUN