Sensori Ottici per materiali leggeri

Aumenta l'impiego dei materiali leggeri nelle applicazioni aerospaziali ed in altri settori quali l'ingegneria del traffico e delle costruzioni, l'ingegneria meccanica e la generazione di energia. In particolare risulta che la tecnologia dei compositi a fibre permetta una grande riduzione del peso.

Sono in continuo aumento i tentativi di implementare la tecnologia dei sensori, sia nella continua valutazione delle sollecitazioni/temperature meccaniche che nella rilevazione dei guasti, allo scopo di incrementare la sicurezza ed il periodo di garanzia.

Essendo molto alto il numero dei punti di misura da monitorare in un aeroplano, è necessario che il concetto sensori sia in grado di interagire propriamente con la trasmissione delle informazioni e la gestione dei dati.

Date le piccole dimensioni, la conformità del materiale e l'immunità dalle interferenze elettromagnetiche, la tecnologia di misura con fibre ottiche assume particolare significato in quest'area.

Nel contempo si può ridurre la complessità dell'intero sistema di misura per la trasmissione dei dati di tutti i punti di misura collegati mediante una sottile guida d'onda, ottenendo l'incremento della stabilità e della disponibilità.

L'Istituto Fraunhofer usa i sensori ottici sul materiale composito

Le figure mostrano una sezione di superficie portante per la prova di fattibilità di un porta-prototipo (VLA - Very Light Aircraft - Aeromobile molto leggero) all'Istituto Fraunhofer per la Durabilità Strutturale LBF a Darmstadt, Germania.

In questo caso vengono monitorate le sollecitazioni meccaniche della struttura, ma l'acquisizione automatica del peso e del baricentro sono di eguale importanza.

Primo sistema di monitoraggio a fibre ottiche per materiale composito nella costruzione di aeromobili

Nel nuovo Business Jet Comp Air CA-12 vengono usati anche i sensori a fibra ottica di Bragg ed i relativi interrogatori. La compagnia US Comp Air incaricò la Chandler Monitoring Systems Inc. (CMS) di sviluppare il sistema, usando interrogatori, estensimetri e sensori di temperatura del partner tecnologico della HBM Micron Optics Inc. ed i trasduttori ottici della società Cleveland Elecric Laboratories per la zona di protezione dagli incendi del compartimento motore.

L'aereo a turbopropulsore da 10 persone è il primo aeromobile nel modo ad essere costruito completamente con materiali compositi. Nel 2007 fu provato un prototipo strumentato con sensori di deformazione e temperatura, la necessaria certificazione FAA dell'aeromobile sarebbe stata rilasciata 30 mesi più tardi. La Comp Air Aviation ha nuovamente giocato un ruolo all'avanguardia nella costruzione di aerei, essendo la prima volta che veniva impiegato un sistema di monitoraggio a fibre ottiche.

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