Optische Dehnungssensoren - Grundlagen

Optische Dehnungssensoren, also solche, die auf der Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Technologie basieren, haben in den vergangenen Jahrzehnten insbesondere im Bereich des Infrastruktur-Monitorings zunehmende Beachtung gewonnen. Wie funktioniert ein optischer Sensor? Wie kann ich optische Verluste kompensieren? Wie viele Sensoren können in eine Faser integriert werden? Unsere Experten steigen tief in die Materie ein, um Ihnen die besten Antworten auf alle wichtigen Fragen im Zusammenhang mit Dehnungsmessungen mit faseroptischen Sensoren zu liefern. Klicken Sie auf eine der unten aufgeführten Optionen, um zur entsprechenden Seite zu gelangen.

  1. Eine Einführung in die optische Dehnungsmessung
  2. Grundlagen der Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Technologie
  3. Auswahl des passenden Dehnungssensors, Klebstoffs und Zubehörs
  4. Installation optischer Sensoren: Alles, was Sie wissen müssen
  5. Anwendungen mit optischen Dehnungssensoren: ein Ausblick
  6. Datenerfassung mit der richtigen Hard- und Software
  7. Kostenfreie Schulung zur optischen Dehnungsmessung

1. Eine Einführung in die optische Dehnungsmessung


Glossar Optische Dehnungsmessung

Nutzen Sie unser praktisches Online-Glossar und schlagen Sie die wichtigsten Fachbegriffe zum Thema Dehnungsmessung mit optischen Dehnungssensoren nach.

Das Referenz-Whitepaper zu Dehnungsmessungen mit FBG-Sensoren

Im Fachartikel von Manfred Kreuzer erhalten Sie einen umfassenden Überblick über das Thema „Dehnungsmessung mit Faser-Bragg-Gitter-Sensoren“. Dieser Artikel liefert eine kurze Einführung in FBG-Sensoren, zeigt ihre besonderen Stärken und Schwächen auf und beschreibt ein Messsystem, mit dem Dehnungsmessstreifen und Faser-Bragg-Gitter gleichzeitig gemessen werden können... Außerdem zum Download: Artikel zum Thema „Messen von Oberflächendehnung mit flexiblen, auf Faser-Bragg-Gittern basierenden DMS“, mit Informationen zu Instrumenten für die Dehnungsmessung.

Das Fachbuch zur experimentellen Spannungsanalyse mit Dehnungsmessstreifen

Erhalten Sie den kompletten Überblick zum Thema „Messen mit Dehnungsmessstreifen“ – im großen, 250-seitigen Fachbuch von Karl Hofmann.
Nur bei uns zum kostenlosen Download!

Experimentelle Spannungsanalyse (ESA) mit Dehnungsmessstreifen

Das Prinzip der experimentellen Spannungsanalyse (ESA) basiert auf dem Einsatz von Dehnungsmessstreifen zur Dehnungsmessung an der Oberfläche eines Bauteils. Absolutwert und Richtung der mechanischen Belastung werden aus der gemessenen Dehnung und bekannten Werkstoffeigenschaften bestimmt (Elastizitätsmodul und Querzahl). Diese Berechnungen basieren auf dem Hookeschen Gesetz, dessen Gültigkeit sich auf den elastischen Verformungsbereich linear-elastischer Werkstoffe erstreckt. Um mehr zu erfahren, klicken Sie hier.


2. Grundlagen der Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Technologie


Was ist ein Faser-Bragg-Gitter?

Ein Faser-Bragg-Gitter funktioniert wie ein Sensor und erfährt Wellenlängenänderungen, wenn eine Dehnung einwirkt. Faser-Bragg-Gitter sind nur wenige Millimeter lang, hoch empfindlich und sehr zuverlässig. Diese Sensoren sind einfach zu installieren, unempfindlich gegen elektromagnetische Felder und können auch unter hochexplosiven Bedingungen verwendet werden. Mehr über ihre Eigenschaften erfahren Sie hier.

Wie funktioniert ein optischer Dehnungsmessstreifen?

„Wenn man Dehnung messen möchte, denkt man zuerst an elektrische DMS. Optische DMS können sich jedoch dort als nützlich erweisen, wo elektrische DMS nicht funktionieren, beispielsweise aufgrund der Umgebungsbedingungen“, sagt Cristina Barbosa, Produktmanagerin bei HBM FiberSensing. Um mehr zu erfahren, klicken Sie hier.

Häufig gestellte Fragen zu FBG-Technologie und -Systemen

Wie wird Dehnung gemessen? Sind Dehnungsmessungen temperaturempfindlich? Welches ist die größte Entfernung, die mit Lichtwellenleitern überbrückt werden kann? Wenn Sie schnelle und einfach verständliche Antworten auf diese und andere Fragen zum Messen mit Licht suchen, besuchen Sie unsere praktische Online-FAQ-Seite und klicken Sie hier.


3. Auswahl des passenden Dehnungssensors, Klebstoffs und Zubehörs


So finden Sie den passenden optischen Dehnungssensor

HBM bietet im Bereich der optischen, auf Faser Bragg-Gittern (FBG) basierenden Dehnungssensoren zwei Produktlinien an, die nahezu jede Messaufgabe abdecken. Wie finden Sie den passenden Dehnungssensor? Hier erhalten Sie alle Informationen, die Ihnen helfen, den Dehnungsmessstreifen oder Sensor zu finden, der am besten zu Ihren Anforderungen passt.

So finden Sie den passenden Klebstoff

Um optische Dehnungssensoren auf der Oberfläche des Messobjekts zu installieren, können Klebstoffe verwendet werden. Hier erfahren Sie, welcher Klebstoff zum Aufkleben eines optischen Dehnungssensors verwendet werden sollte und erhalten Tipps für die Vorbereitung einer Messstelle, sodass eine gute Verbindung für die Dehnungsübertragung sichergestellt ist.

Wie können optische Messungen verbessert werden

Die Qualität einer Messung mit Dehnungssensoren hängt im Wesentlichen von der Art der Installation und Ausführung der Messstelle ab. Die gründliche Vorbereitung der Installationsfläche, korrektes Verschalten und Spleißen sind wichtige Faktoren für einwandfreie Ergebnisse. Mehr zum HBM-Produktsortiment an anwenderfreundlichem Zubehör erfahren Sie hier.


4. Anwendungen mit optischen Dehnungssensoren: Alles, was Sie wissen müssen


Schweißen eines Dehnungsmessstreifens

Manche Umgebungen sind für das Kleben von Dehnungsmessstreifen nicht geeignet, z. B. aufgrund sehr niedriger Temperaturen oder zu großer Staubentwicklung, etwa auf Baustellen. In dieser Art von Umgebung sind anschweißbare DMS die beste Wahl. Schauen Sie sich unser Video an, das Ihnen zeigt, wie Sie Ihren DMS richtig anschweißen.  

 

Tipps für die Konfiguration eines Netzwerks aus optischen Dehnungssensoren

Bei der Planung einer optischen Messkette aus optischen Dehnungsmessstreifen müssen einige Aspekte in Betracht gezogen werden. Hier erfahren Sie im Detail, wie Sie ein aus optischen Dehnungssensoren von HBM FiberSensing bestehendes Netzwerk konfigurieren sollten, um eine erfolgreiche Installation sicherzustellen.

Wie funktioniert das Fusionsspleißen von Glasfasern?

Dieses Video zeigt Ihnen die Vorgehensweise zum Fusionsspleißen zweier Glasfasern. Fusionsspleißen ist das dauerhafte Verbinden zweier Glasfasern durch Erhitzen, sodass das durch die Fasern geleitete Licht durch die Spleißstellen weder gestreut noch reflektiert wird. Klicken Sie auf das Video, um mehr zu erfahren.

 

5. Anwendungen mit optischen Dehnungssensoren: ein Ausblick


Infrastruktur-Monitoring mit optischen Sensorsystemen

Optische Technologien und Sensoren haben sich als praktikable und vielversprechende Option erwiesen, um den Herausforderungen bei der Überwachung des Zustands von Strukturen gerecht zu werden, z.B. wenn es um umfangreiche Sensornetzwerke und Gefahrenbereiche geht. Weitere Informationen finden Sie hier.

Erhalten Sie dank faseroptischer Technologie einen Einblick in den Zustand Ihrer Windkraftanlagen

Die Anforderungen an die Konstruktion sowohl von Onshore- als auch Offshore-Windkraftanlagen werden immer höher. Mehr über das Verhalten der Konstruktion zu erfahren, ist ein Werkzeug zur Optimierung der Konstruktion und Steigerung des Wirkungsgrads. Eine durchgängige Überwachung der Windkraftanlage kann die strukturelle Integrität und eine längere und profitablere Lebensdauer Ihrer Windkraftanlage sicherstellen. Hier erweisen sich faseroptische Technologien als ideale Lösung für die Überwachung und Prüfung der Konstruktion von Windkraftanlagen und ihren Komponenten. Mehr dazu erfahren Sie hier.

Das Potenzial optischer Sensoren für das Condition-Monitoring

Condition-Monitoring-Systeme (CMS) sollen langfristig den Wirkungsgrad vieler Komponenten von Strukturen wie Windkraftanlagen sicherstellen. Hier rückt die optische Sensortechnologie als Alternative zur elektrischen Technologie ins Blickfeld.

Optische Sensoren im Vergleich zu konventionellen, elektrischen Dehnungsmessstreifen in Anwendungen zur Strukturüberwachung

Sie erhalten einen umfassenden Überblick über das Thema „Optische Sensoren im Vergleich zu konventionellen, elektrischen Dehnungsmessstreifen in Anwendungen zur Strukturüberwachung“.

ePaper hier erhältlich


6. Datenerfassung mit der richtigen Hard- und Software


Die richtigen Datenerfassungssysteme für optische Sensoren

Optische Dehnungssensoren sind leicht zu installieren, elektromagnetisch sicher und können auch in Bereichen mit hoher Explosionsgefahr eingesetzt werden. Der Einsatz des richtigen Interrogators ist jedoch wichtig, um genaueste statische oder dynamische Messungen durchführen zu können. BraggMETER von HBM FiberSensing ist eine Produktlinie optischer Interrogatoren speziell für auf Faser-Bragg-Gittern (FBG) basierende Sensoren. Weitere Informationen finden Sie hier.

Konfiguration von optischen Dehnungssensoren in BraggMONTIOR SI

In diesem Tutorial erfahren Sie wie Sie mit der HBM-Datenerfassungs-Software BraggMONITOR SI und dem Interrogator FS22 BraggMETER SI (statisch) Dehnungsmessungen mit optischen Sensoren erfassen können. Die Funktion Smart Peak Detection ermöglicht das genaue und zuverlässige Erkennen aller in großen, komplexen Sensornetzwerken mit FBG auftretenden Spitzen.

 

Hybride Messungen mit der Software catman

Optische Interrogatoren von HBM FiberSensing sind kompatibel mit der Software catman®, wodurch hybride, opto-elektrische Sensornetzwerke leicht zu realisieren sind. Sehen Sie sich unser Demo-Video zu hybriden Messungen mit Software von HBM an.

 

7. Kostenfreie Schulung zur optischen Dehnungsmessung


Webinaraufzeichnungen

Haben Sie eines unserer Live-Webinare verpasst? Sehen Sie sich unsere Webinaraufzeichnungen zu optischen Dehnungsmessungen und Sensoren an. Nutzen Sie den Filter, um die Webinare zu finden, die am besten für Ihre Anforderungen geeignet sind.

Anwendungsberichte und Referenzen für den Einsatz optischer FBG-Sensoren

Sie erhalten Zugang zu allen Kundenberichten über den Einsatz von optischen Dehnungssensoren in einem breiten Feld von Messanwendungen und Überwachungsprojekten, an denen HBM beteiligt war. Wählen Sie Optische FBG-Sensoren im Dropdown-Menü unter Verwendete Sensoren und klicken Sie hier.

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