Automation und Antriebstechnik Faseroptische Sensoren für Sicherheit und Effizienz

Redakteur: Hermann Jörg

>> Dehnungsmessstreifen (DMS) haben sich seit Jahrzehnten in der mechanischen Spannungsanalyse bewährt. Als Alternative zu den herkömmlichen elektrischen DMS bietet Hottinger Baldwin Messtechnik auch faseroptische DMS an, die auf der Bragg-Gitter-Technologie beruhen. Da die Dehnung in diesen optischen Dehnungsmessstreifen mit Licht gemessen wird, ist kein elektrisches Signal notwendig.

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Diese auf der Faser-Bragg-Technologie basierende Dehnungsmessstreifen-Rosette, die zu den kleinsten der Welt zählt, bewährt sich auch unter harten oder explosionsgefährdeten Umgebungsbedingungen. (Bild: HBM)
Diese auf der Faser-Bragg-Technologie basierende Dehnungsmessstreifen-Rosette, die zu den kleinsten der Welt zählt, bewährt sich auch unter harten oder explosionsgefährdeten Umgebungsbedingungen. (Bild: HBM)

joe. Von intrinsischen faseroptischen Sensoren spricht man, wenn die Glasfaser selbst das Sensorelement bildet und darüber hinaus zugleich als Transportmedium der Messinformation dient. Dehnungsmessstreifen, die auf Faser-Bragg-Gittern basieren, sind ihren elektrischen Pendants in bestimmten Anwendungen überlegen. HBM bietet ergänzend zu seiner Produktlinie der elektrischen und optischen DMS das System faseroptischer Komponenten «OptiMet by HBM» mit und ohne integrierter Bragg-Gitter-Messfunktion an. Ob im Aerospace-Bereich, der Geotechnologie oder zur Überwachung von Pipelines – Effizienz und Messsicherheit sind garantiert.

Features und Vorteile

Dadurch ergeben sich für den Anwender spezifische Vorteile, wie vor allem die Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen, Hochspannung, Potentialdifferenzen und Feuchte. Unter anderem sind auch Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen möglich. Da die Faser gleichzeitig als Sensor und als Übertragungsmedium für das Signal dient, verringert sich der Installationsaufwand gegenüber herkömmlichen DMS erheblich. Dazu trägt auch die Tatsache bei, dass sich auf einer einzelnen Faser standardmässig 13 Bragg-Gitter befinden, mit denen sich parallele Messungen durchführen lassen. Ein weiterer Vorteil faseroptischer DMS ist die hohe Wechsellastfestigkeit, die sich besonders bei Messungen an verschiedenen Leichtbaumaterialien bemerkbar macht. Zum Beispiel ist bei Applikationen auf hochbelasteten Glasfaserwerkstoffen die maximal mögliche Anzahl der störungsfreien Lastzyklen mindestens 20-mal höher als bei herkömmlichen DMS.

Zusammengefasst ergeben sich folgende Vorteile:

  • Unempfindlichkeit gegenüber umgebenden Feuchte- und Wassereinflüssen
  • Erhöhte Wechsellastfestigkeit
  • Verbesserter Auslastungsgrad der Prüfanlagentechnik, Stillstandszeiten infolge des Austauschs elektrischer DMS werden vermieden
  • Für hohe Dehnungen bis über 7000 µm/m getestet.

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