رفع تداخل دما و كرنش در حسگرهاي FBG با استفاده از حسگر فيبر نوري نازك شده

كارشناسي ارشد

با پيشرفت‌هاي انجام‌شده در حوزه فيبر نوري و ساخت حسگر با استفاده از انواع فيبر نوري در سال‌هاي اخير استفاده از آن‌ها در حال گسترش است. از انواع حسگرهاي ساخته‌شده با استفاده از فيبر نوري مي‌توان به حسگرهاي دما، گاز، مايع، فشار و ... اشاره كرد كه در صنايع مختلفي همچون پتروشيمي‌، صنايع غذايي و كنترل كيفيت منابع آب مورد استفاده قرار مي‌گيرند. حسگرهاي ساخته‌شده با فيبر نوري خود داراي انواع متنوعي مي‌باشند كه حسگر فيبر نوري نازك شده در سال‌هاي اخير موردتوجه فراوان قرارگرفته است. از طرف ديگر، حسگر توري براگ (FBG) امروزه به دلايلي ازجمله حساسيت بالا، عدم تأثيرپذيري از ميدان‌هاي الكترومغناطيسي، خطي بودن و سبكي، كاربردهاي زيادي در صنعت براي تشخيص سلامت سازه‌هاي مكانيكي پيداكرده است. از جمله اين كاربردها، استفاده از آن به‌عنوان حسگر كرنش و دما است. محدوديتي كه در استفاده از حسگرهاي توري براگ وجود دارد اين است كه پاسخ حسگر به دما و كرنش به‌صورت هم‌زمان مي‌تواند باعث ايجاد خطا در اندازه‌گيري كرنش در سازه‌هاي مختلف گردد. به اين منظور بايد به طريقي اثر دما را از اثر كرنش تفكيك كنيم. تلاش‌هايي در اين زمينه در حال انجام است و پيشنهادهايي توسط پژوهشگران مختلف انجام‌شده است. در اين پايان‌نامه قصد داريم كه با مقايسه پاسخ دمايي حسگرهاي فيبر نوري نازك شده و حسگر توري براگ، راهكاري براي حل اين مشكل بيابيم. به اين منظور، از طراحي حسگري تركيبي فيبر نوري نازك شده و FBG براي اندازه‌گيري دما و كرنش به‌صورت هم‌زمان استفاده‌شده است، بررسي‌هاي انجام‌شده روي حسگري تركيبي طراحي‌شده نشان مي‌دهد تداخل حساسيت در حسگر مذكور ايجاد نخواهد شد. در حسگر تركيبي مذكور، حسگر فيبر نوري نازك شده با حساسيت دمايي -932.8 pm/℃ و حسگر FBG با حساسيت دمايي و كرنشي به ترتيب 9.89 pm/℃ و0.92 pm/με به كار گرفته شده اند.

205807

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك- اپتيك و ليزر

محمد واحدي