• 제목/요약/키워드: fiber optic Bragg grating sensor

검색결과 100건 처리시간 0.027초

해석적인 기법을 통한 FBG 센서의 스펙트럼 분석 및 수소고압용기의 센서 삽입위치 결정 (Spectrum analysis of the FBG sensor signal and location determination of FBG sensor into the $H_2$ pressure vessel)

  • 박상오;김철웅;박지상;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.25-28
    • /
    • 2005
  • The optical fiber is known for the proper sensor which can accomplish the structural health monitoring, Fiber Bragg Grating sensors are being studied more than any other fiber optic sensors due to good multiplexing capabilities. But because the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient, it needs to analyze signal of FBG sensors. Particularly acoording to strain gradient induced by structural geometry or cracks, the spectrum peak of the FBG sensor signal can be split easily. In this paper, the spectrum analysis of the FBG sensor signal was performed and the region of embedment of FBG sensors was determined in $H_2$ pressure vessel by numerical method.

  • PDF

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 근육 상태 감시 시스템 (Muscular Condition Monitoring System Using Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 김헌영;이진혁;김대현
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제34권5호
    • /
    • pp.362-368
    • /
    • 2014
  • 광섬유센서는 전자파 무간섭, 부식 방지, 다중화 등의 장점들을 갖고 있어 다양한 상태 감시 시스템을 위한 연구에 많이 활용되고 있다. 본 논문에서는 광섬유센서 기반의 인체 근육 상태 감시 시스템을 제안한다. 상용화되어 있는 인체 상태 감시 센서는 전자기 기반의 센서가 대부분이다. 이는 전자기 간섭 및 왜곡의 우려가 있어, 이를 보완하고 장치의 간소화 및 사용자 편의성을 위해 광섬유 브래그 격자센서를 사용하였다. 근육 상태의 지표가 되는 근육 수축 및 이완을 측정하기 위해 원주방향으로의 운동 감시가 가능한 밴드형태의 광섬유 브래그 격자센서 모듈을 제작하였다. 그리고 광섬유 브래그 격자센서 모듈의 적용성 평가를 위해 단축 인장시험을 수행하였다. 실험 결과 인장 크기에 따른 브래그 파장 변화가 상호 연관성을 보였으며, 이를 통해 브래그 격자센서 기반의 근육 상태 감시 시스템 개발의 가능성을 확인하였다.

광섬유 GRATING SENSOR를 이용한 초기재령 콘크리트의 변형 측정 (The Measurement of Concrete Deformations at Early Age using Fiber-Optic Bragg Grating Sensors)

  • 김지상;이상배;김남식
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
    • /
    • pp.1238-1241
    • /
    • 2000
  • The deformations of concrete specimens were measured at early at early ages, in order to verify the applicability of FBG(Fiber Bragg Grating) sensors. The FBG sensors were directly buried at various locations in the beam-type RC specimens at the time of fabrication. In this experiment, the changes of strains in concrete at early age were successfully measured as the movement in wavelength of light signals. The FBG sensors may be a very effective tool to investigate the mechanical/thermal behavior inside of concrete structures.

  • PDF

Fabry-Perot ITU 필터의 기준파장을 이용한 분배형 광섬유 격자 온도센서의 선형복조 (Linear Interrogation of Distributed Fiber Grating Temperature Sensor Network using a Fabry-Perot ITU Filter)

  • 박형준;손민호
    • 조명전기설비학회논문지
    • /
    • 제21권7호
    • /
    • pp.54-60
    • /
    • 2007
  • 15개의 광섬유 격자를 이용하여 전력설비의 온도변화를 상시 감시하는 분배형 광섬유 온도센서 시스템을 제작하였다. MEMS 파장가변 필터를 사용하는 복조시스템의 비선형 동작특성에 의한 측정오차를 보상하기 위하여 Fabry-Perot ITU 필터의 투과파장을 기준으로 하는 다항식 피팅 알고리즘을 사용하였다. 실험을 통하여 보상알고리즘이 구동주파수와 무관하게 센서시스템의 정밀도를 유지하는 것을 확인하였으며 기준 온도계로 사용한 써모커플과의 선형화 오차는 약 0.18[%]로 측정되었다.

어븀 첨가 광섬유형 링 레이저와 광섬유 격자 기반 센서를 이용한 원거리의 온도 및 전류 측정 (Remote Measurement of a Distant Temperature and Current using Fiber Bragg Grating Sensors and Erbium-doped Fiber Ring Laser)

  • 손경락;심준환;양규식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제32권8호
    • /
    • pp.1257-1262
    • /
    • 2008
  • A long-distance remote sensing of temperature and current based on a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and demonstrated. The thermal expanding effect of the epoxy and the Er-doped fiber ring laser (EFRL) are applied to the sensor system to enhance the temperature and current sensitivity. An EFRL with a 5 km-single-mode fiber and a FBG shows a high extinction ratio of more than 60 dB and a low power fluctuation of less than 1 dB. The metal wires are used to supply the current to the sensors. When the NOA65 puts on the FBG as a thermal expanding material, the temperature and current sensitivity of the lasing wavelength shift are about $30\;pm/^{\circ}C$ and 3pm/mA, respectively. The proposed sensing scheme is useful for measurement of current or temperature at a distant object of more than several km.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 보행 진동 측정 시스템에 관한 연구 (A Walking Vibration Sensing System using a Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 김재기;염상훈;이석순
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.22-27
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 보행 진동 측정에 관한 연구를 수행하였다. 보행 진동 측정 시스템의 민감도를 향상시키기 위하여 FBG Seismic sensor 부를 재설계하였다. 성인남성의 평균 걷는 주기 1.5~2.5 Hz를 설계목표인 외부가진 값으로 가정하고, FBG Seismic sensor 부의 1차 모드 고유진동수 값을 외부 가진 주파수 부근 값인 3.5 Hz를 갖도록 CATIA와 ABAQUS를 이용하여 설계하고 제작함으로써 기존의 보행 진동 측정 시스템과 대비하여 민감도를 약 15배 향상 시킬 수 있었고, 침입 감지 분야 적용에 적합함을 확인하였다.

Gas-Flow Sensor using Optical Fiber Bragg Grating(FBG)

  • Shim, Joon-Hwan;Cho, Seok-Je;Yu, Yung-Ho;Sohn, Kyung-Rak
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제32권9호
    • /
    • pp.717-722
    • /
    • 2008
  • We have proposed and demonstrated an gas-flow sensor using optical fiber bragg grating(FEG). The flow sensor has no electronics and no mechanical parts in its sensing part and the structure is th11s simple and immune to electromagnetic interference(EMI). The FEG sensor was consisted qf the sensing element and a coil heater. The metal coil was used to supply the current to the FEG. While some currents supply to the coil, the refractive index of the FEG under the coil is changed and thus the wavelength shift of fiber optic sensor was induced In this work, the wavelength shift according to flow-rate was experimentally studied and was used to evaluate the gas flow-rate in a gas tube. As a result, it was possible to measure the flow-rate in a linear range from 5 to $20{\ell}/min$ with a resolution of approximately $1{\ell}/min$ at the applied currents of 100 mA and 120 mA. The measured sensitivities were $15.3\;pm/\ell/min$ for 100 mA and $20.2\;pm/\ell/min$ for 120 mA.

Temperature-difference Flow Sensor Using Multiple Fiber Bragg Gratings

  • Kim, Kyunghwa;Eom, Jonghyun;Sohn, Kyungrak;Shim, Joonhwan
    • Current Optics and Photonics
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.297-303
    • /
    • 2022
  • Multiple fiber Bragg gratings (FBGs) have been proposed and demonstrated for gas-flow measurements in a flow channel, using the temperature-difference method. This sensor consists of two FBG temperature sensors and two coil heaters. Coil heaters are used to heat the FBGs. The flow rate of the gas can be obtained by monitoring the difference in the Bragg-wavelength shifts of the two FBGs, which has features that exclude the effect of temperature fluctuations. In this study, experiments are conducted to measure the wavelength shift based on the flow rate, and to evaluate the gas-flow rate in a gas tube. Experimental results show that the sensor has a linear characteristic over a flow-rate range from 0 to 25 ℓ/min. The measured sensitivity of the sensor is 3.2 pm/(ℓ/min) at a coil current of 120 mA.

스마트 모니터링용 광섬유센서 (Fiber Optic Sensors for Smart Monitoring)

  • 김기수
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.137-145
    • /
    • 2006
  • 최근 건설기술이 발달함에 따라 점차적으로 더욱 높은 정확성과 신뢰성을 바탕으로 구조물의 상태를 파악 또는 예측 할 수 있는 기술적인 체제가 요구되고 있는 시점에서, 광섬유센서는 내구성과 높은 분해능, 전자기파 노이즈 저항성, 절대값의 측정, 다중화 등의 가지고 있는 여러 장점 때문에 미국 등 선진국의 경우 교량, 터널 그리고 건물 등에 변위와 변형률 측정에 많은 설치가 진행되어 왔고, 광섬유 센서를 이용한 시스템이 구조물의 안정성과 잔존수명을 판단하는 기준으로 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 광섬유센서 중에서 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 광섬유격자 센서의 응용의 폭을 확대하기 위하여 여러 가지 응용분야에 적용하고자 하였으며, 특히 전단응력이 많이 걸려 foil형 스트레인 게이지를 사용하기 어려운 보 기둥 접합부에 적용하여 광섬유격자 센서가 일반적으로 사용되는 전자식 변위 센서들과 정밀도가 대단히 차이가 나고 있음을 보여주고 있고, 복합재료와 콘크리트 접합 구조물에 적용하여 흔히 발생하는 결함인 delamination을 측정하는데 광섬유격자 센서가 유효적절함을 보여주고 있으며, 원자력발전소 격납구조물과 같은 대형구조물에 적용하여 변위를 측정함에 있어서 광섬유격자 센서가 시공도 용이하고 데이터도 양호함을 보여 주고 있어, 기존의 어떤 구조물도 광섬유센서를 적용하여 쉽게 광섬유 스마트구조물화 할 수 있음을 보여준다.