SK8425Y1 - Device for measuring dynamic force using optical fiber - Google Patents
Device for measuring dynamic force using optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- SK8425Y1 SK8425Y1 SK134-2018U SK1342018U SK8425Y1 SK 8425 Y1 SK8425 Y1 SK 8425Y1 SK 1342018 U SK1342018 U SK 1342018U SK 8425 Y1 SK8425 Y1 SK 8425Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- optical
- detection
- dynamic force
- Prior art date
Links
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
Description
Technické riešenie sa týka konštrukcie zariadenia na meranie dynamickej sily pomocou optického vlákna, ktoré je v detekčnej časti zo všetkých strán zaliate vytvrdzujúcou hmotou, s ktorou je optické vlákno pevne spojené. Oblasť techniky, ktorej satechnické riešenie týka, je meracia technika a senzorová technika.The invention relates to the construction of a dynamic force measuring device by means of an optical fiber which is encapsulated on all sides by a curing mass to which the optical fiber is fixedly connected. The field of technology to which the catechetical solution relates is measuring and sensor technology.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Zariadenia na meranie dynamickej sily sú zariadenia, ktoré sú schopné merať silu meniacu sa s časom Zariadenia tohto typu obyčajne využívajú rôzne typy snímačov, v ktorých pri pôsobení sily dochádza k pružnej deformácii snímacieho prvku, ktorá sa v rôznych typoch prevodníkov premení na výstupný signál, ktorý môže byť vo forme elektrického signálu alebo mechanickej výchylky. Jedným z typov zriadení na meranie dynamickej sily sú zariadenia využívajúce v snímacom prvku optické vlákna.Dynamic force measuring devices are devices that are capable of measuring force varying with time. Devices of this type typically employ different types of transducers in which, under the action of force, a flexible deformation of the sensing element is converted into an output signal in different types of transducers. it may be in the form of an electrical signal or a mechanical displacement. One type of dynamic force measuring device is a device using optical fibers in a sensor element.
Meranie dynamickej sily pomocou optických vlákien využíva rôzne fyzikálne princípy, ktoré umožňujú získať pomocou optických vlákien optický signál závislý od pôsobenia dynamickej sily. Medzi najpoužívanejšie fyzikálne princípy umožňujúce merať dynamickú silu pomocou optických vlákien patria mikroohybové straty optického žiarenia, zmena polarizácie optického žiarenia, zmena Braggového odrazu optického žiarenia a rôzne typy optických interferometrov, ako napríklad optický vláknový Machov-Zehnderov interferometer alebo Fabryho-Perotov interferometer.Measurement of dynamic force by means of optical fibers uses various physical principles that make it possible to obtain by means of optical fibers an optical signal dependent on the effect of dynamic force. The most commonly used physical principles for measuring dynamic force using optical fibers include micro-motion loss of optical radiation, change in polarization of optical radiation, change in Bragg reflection of optical radiation, and various types of optical interferometers such as optical fiber Machov-Zehnder interferometer or Fabry-Perotov interferometer.
Optické vláknové snímače využívajúce princíp Fabryho-Perotovho interferometra sa využívajú na meranie rôznych fyzikálnych parametrov, ako sú rôzne typy deformácií, tlak, teplota, koncentrácie organických rozpúšťadiel a podobne (US5392117A .Fabry-Perot optical sensing device for measuring a physical parameter“, US8559770B2 „ľ’abry-perot optical sensor and method of manufacturing the samé“, Jun Ma et al.: Fiber-tip micro-cavity for temperature and transverse load sensing, Optics express, vol. 19, 12418-12426, 2011, Daniel Kacik, Ivan Martincek: Toluene optical frbre sensor based on air microcavity in PDMS, Optical fiber technology, vol. 34, 70-73, 2017).Optical fiber sensors using the Fabry-Perot interferometer principle are used to measure various physical parameters such as various types of deformation, pressure, temperature, organic solvent concentrations, and the like (US5392117A. Fabric-Perot optical sensing device for measuring and physical parameter ", US8559770B2" ´abry-perot optical sensor and method of manufacturing the same ”, Jun Ma et al .: Fiber-tip micro-cavity for temperature and transverse load sensing, Optics express, vol. 19, 12418-12426, 2011, Daniel Kacik, Ivan Martincek: Toluene optical frbre sensor based on air microcavity in PDMS, Optical fiber technology, vol. 34, 70-73, 2017).
Optické vláknové Fabryho-Perotove interferometre sa obyčajne konštruujú ako tzv. Fabryho-Perotove dutiny, ktoré sa umiestňujú v rôznych častiach optického vlákna. Tieto dutiny sa skladajú z dvoch odrazových plôch, ktorých stredy symetrie sú uložené na priamke a ktoré čiastočne alebo úplne odrážajú a čiastočne prepúšťajú optické žiarenie. Dĺžka týchto dutín sa zvyčajne pohybuje na úrovni od stoviek mikrometrov do niekoľko milimetrov. Využitie týchto dutín na meranie fyzikálnych parametrov je založené na tom, že sa so zmenou nejakého fyzikálneho parametra mení dĺžka dutiny, prípadne index lomu vnútri dutiny, čo je možné detegovať zmenou optického signálu, ktofy dutinou prechádza.Optical fiber Fabry-Perot interferometers are usually constructed as so-called. Fabry-Perot cavities that are located in different parts of the optical fiber. These cavities consist of two reflecting surfaces whose centers of symmetry are located on a line and which partially or fully reflect and partially transmit optical radiation. The length of these cavities usually ranges from hundreds of micrometers to several millimeters. The use of these cavities to measure physical parameters is based on the fact that the change in the physical parameter changes the length of the cavity or the refractive index within the cavity, which can be detected by changing the optical signal through which the cavity passes.
Nevýhodou takýchto Fabryho-Perotových dutín pri meraní niektorých fyzikálnych veličín sú ich malé rozmery, čo sťažuje meranie fyzikálnych parametrov na väčších dĺžkach a ďalšou nevýhodou je, že odrazové plochy Fabryho-Perotových dutín ležia na priamke. Tieto nedostatky odstraňuje technické riešenie, ktoré je ďalej opísané.The disadvantage of such Fabry-Perot cavities in measuring some physical variables is their small size, making it difficult to measure physical parameters over longer lengths, and another disadvantage is that the reflective surfaces of the Fabry-Perot cavities lie on a straight line. These drawbacks are overcome by the technical solution described below.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Fabryho-Perotov interferometer je lineárny optický rezonátor, ktorý sa skladá z dvoch odrazových zrkadiel vzdialených medzi sebou o určitú vzdialenosť, medzi ktorými sa šíri optické žiarenie.The Fabry-Perot interferometer is a linear optical resonator that consists of two reflective mirrors spaced apart by a certain distance between which optical radiation propagates.
Fabryho-Perotov interferometer je možné vytvoriť aj pomocou optického vlákna a to nasledujúcim spôsobom Detekčné jednomódové optické vlákno sa upraví tak, aby čelá detekčného optického vlákna boli kolmé na jeho os a pripojí sa k napájaciemu jednomódovému optickému vláknu, ktorého čelo zviera uhol 8 stupňov s kolmicou vedenou na os napájacieho optického vlákna a napájacie optické vlákno sa pripojí k zdroju optického žiarenia, tak žiarenie, ktoré vychádza z napájacieho optického vlákna, sa dostane do detekčného optického vlákna. Keďže optické žiarenie vychádzajúce z napájacieho optického vlákna dopadá na rozhranie dvoch optických prostredí, ktorými sú kremenné sklo a vzduch, optické žiarenie sa na tomto rozhraní čiastočne odráža a čiastočne láme. Ak čelo napájacieho optického vlákna zviera uhol 8 stupňov s kolmicou vedenou na os napájacieho optického vlákna, potom žiarenie, ktoré sa odráža na konci napájacieho optického vlákna sa nedostane naspäť do jadra napájacieho optického vlákna. Na základe Fresnelových vzťahov pre odraz a lom je možné určiť, že z napájacieho optického vlákna vyjde niekoľko percent optického žiarenia z blízkej infračervenej oblasti. Toto žiarenie sa dostane na vstup do detekčného optického vlákna. Na vstupe detekčného optického vlákna sa odrazí časť optického žiarenia, ktoré sa vráti naspäť do napájacieho optického vlákna a neodrazené optické žiarenie pokračuje ďalej na koniec detekčného optického vlákna. Na konci detekčného optického vlákna sa znova odrazí časť z optického žiarenia naviazaného do detekčného optického vlákna, ktoré sa vráti na začiatok detekčného optického vlákna. Na začiatku detekčného optického vlákna sa väčšina odrazeného optického žiarenia z konca detekčného optického vlákna naviaže do napájacieThe Fabry-Perot interferometer can also be formed using an optical fiber, as follows: The detecting single-mode optical fiber is adjusted so that the faces of the detecting optical fiber are perpendicular to its axis and attached to the power single-mode optical fiber, directed to the axis of the power optic fiber and the power optic fiber are connected to an optical radiation source, so that radiation emanating from the power optic fiber reaches the detection optical fiber. Since the optical radiation emanating from the supply optical fiber impinges on the interface of two optical environments, namely quartz glass and air, the optical radiation is partially reflected and partially refracted at this interface. If the front of the power optic fiber forms an angle of 8 degrees with a perpendicular to the axis of the power optic fiber, then the radiation that is reflected at the end of the power optic fiber will not return to the core of the power optic fiber. Based on Fresnel's reflection and refraction relationships, it is possible to determine that a few percent of the near-infrared optical radiation emits from the supply optical fiber. This radiation enters the detection optical fiber. At the inlet of the detection optical fiber, a portion of the optical radiation is reflected, which is returned to the supply optical fiber, and the non-reflected optical radiation continues further to the end of the detection optical fiber. At the end of the detection optical fiber, a portion of the optical radiation bound to the detection optical fiber is rebounded and returned to the beginning of the detection optical fiber. At the beginning of the detection optical fiber, most of the reflected optical radiation from the end of the detection optical fiber is bound to the power supply
S K 8425 Υί ho optického vlákna. Ak sa zanedbajú odrazy vyšších rádov, tak sa v napájačom optickom vlákne vytvoria dva odrazené svetelné lúče, medzi ktorými je dráhový rozdiel daný dvojnásobkom dĺžky detekčného optického vlákna, čo je princíp Fabryho-Perotovho interferometra.S K 8425 optical fiber. If higher-order reflections are neglected, two reflected light rays are formed in the optical fiber feed, between which the path difference is given by twice the length of the optical fiber, which is the principle of a Fabry-Perot interferometer.
Po odrazoch optického žiarenia od detekčného optického vlákna sa v napájačom optickom vlákne vytvoria dva svetelné lúče, ktoré sa vytvorili odrazom od čela detekčného optického vlákna na jeho vstupe a odrazom od čela detekčného optického vlákna na jeho výstupe. Výsledná intenzita odrazeného optického signálu sa v napájačom optickom vlákne môže vyjadriť v tvareUpon reflection of the optical radiation from the detection optical fiber, two light rays are formed in the optical fiber feed, which are formed by reflection from the front of the detection optical fiber at its inlet and from the front of the detection optical fiber at its output. The resulting intensity of the reflected optical signal can be expressed in the form of the optical fiber feed
I = h + h + 2^/1 h C0S(2yfe), (1) kde / je intenzita svetelného lúča odrazená od čela detekčného vlákna na jeho vstupe a naviazaná do napájacieho vlákna, h je intenzita svetelného lúča odrazená od čela detekčného vlákna na jeho výstupe a naviazaná do napájacieho vlákna, β je fázová konštanta módu šíriaceho sa v detekčnom optickom vlákne a zje dĺžka detekčného optického vlákna.I = h + h + 2 ^ / 1 h C0S (2yfe), (1) where / is the intensity of the light beam reflected from the front of the detection fiber at its input and bound to the supply fiber, h is the light intensity reflected from the front of the β is the phase constant of the mode propagating in the detecting optical fiber and the length of the detecting optical fiber.
Ak sa dĺžka detekčného optického vlákna bude meniť o Δζ v závislosti od času, časová závislosť intenzity odrazeného optického signálu samôže vyjadriť v tvare w í)=Zi+h + 2^i72Cos(2^(z±Az(í))), (2) kde Δζ je zmena dĺžky detekčného vlákna a í je čas.If the length of the detecting optical fiber is varied by Δζ as a function of time, the time dependence of the intensity of the reflected optical signal can be expressed in the form w1) = Zi + h + 2 ^ i72Cos (2 ^ (z ± Az (i))), ( 2) where Δζ is the change in the length of the detection thread and í is the time.
Ak zmena dĺžky detekčného optického vlákna v závislosti od času bude realizovaná prostredníctvompôsobiacej sily na detekčné optické vlákno, meraním časovej závislosti intenzity odrazeného optického signálu je možné určiť veľkosť dynamickej sily, nakoľko pri pôsobení väčšej sily detekčné vlákno viac zmení Δζ a pri pôsobení menšej sily detekčné vlákno menej zmení Δζ, čo sa prejaví na priebehoch signálu I(t), zktorých je potommožné určiť veľkosť dynamickej sily pôsobiacej na detekčné optické vlákno.If the change in the length of the detection optical fiber over time is achieved by applying the force to the detection optical fiber, by measuring the time dependence of the reflected optical signal intensity, the magnitude of the dynamic force can be determined. less changes Δζ, which is reflected in the waveforms of the signal I (t), which makes it possible to determine the magnitude of the dynamic force acting on the detection optical fiber.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Zariadenie na meranie dynamickej sily pomocou optického vlákna je bližšie objasnené pomocou výkresov, kde obr. 1 zobrazuje spôsob zapojenia zostavy na meranie dynamickej sily pomocou optického vlákna, obr. 2 zobrazuje detekčné optické vlákno zaliate polydimetylsiloxánom, ktorý sa pod účinkom sily pôsobiacej na kovový valec deformuje v ťahu, pričom čelá detekčného optického vlákna sú kolmé na jeho os a v okolí čiel optického vlákna sa nachádza vzduch, obr. 3 zobrazuje detekčné optické vlákno zaliate polydimetylsiloxánom, ktorý sa po zániku sily pôsobiacej na kovový valec deformuje v tlaku, obr. 4 zobrazuje pripojenie detekčného optického vlákna k napájaciemu optickému vláknu v optickej spojke, obr. 5 zobrazuje priebeh optického signálu na výstupe výstupného optického vlákna v prípade, že dynamická sila pôsobiaca na detekčné optické vlákno sa mení ako Gaussova funkcia a detekčné optické vlákno sa predĺži a skráti o 1,2 mikrometra za 4 milisekundy, obr. 6 zobrazuje priebeh optického signálu na výstupe detekčného optického vlákna v prípade, že dynamická sila pôsobiaca na detekčné optické vlákno sa mení ako Gaussova funkcia a detekčné optické vlákno sa predĺži a skráti o 6 mikrometrov za 4 milisekundy, obr. 7 zobrazuje detekčné optické vlákno s nanesenouplanparalelnou vrstvoukovuna čelách detekčného optického vlákna.The optical force measuring device with optical fiber is illustrated in more detail with reference to the drawings, in which: FIG. 1 shows a method of engaging a dynamic force measuring assembly by means of an optical fiber; FIG. Fig. 2 shows a polydimethylsiloxane encapsulated optical fiber which deforms under tension under the action of a metal roller, the faces of the optical fiber being perpendicular to its axis and air around the optical fiber faces; Fig. 3 shows a polydimethylsiloxane encapsulated optical fiber which deforms under pressure after the force exerted on the metal cylinder ceases; 4 shows the connection of the detection optical fiber to the power optical fiber in the optical coupler; FIG. Fig. 5 shows the course of the optical signal at the output of the output optical fiber when the dynamic force applied to the detecting optical fiber changes as a Gaussian function and the detecting optical fiber is extended and shortened by 1.2 micrometers in 4 milliseconds; Fig. 6 shows the course of the optical signal at the output of the detecting optical fiber when the dynamic force acting on the detecting optical fiber is changed as a Gaussian function and the detecting optical fiber is extended and shortened by 6 micrometers in 4 milliseconds; 7 illustrates a detectable optical fiber with an applied parallel layer on the faces of the detection optical fiber.
Príkladý uskutočneniaAn exemplary embodiment
Príklad 1Example 1
Schematická zostava zariadenia na meranie dynamickej sily pomocou optického vlákna je znázornená na obr. 1. Svetlo z monochromatického zdroja 1 optického žiarenia, ktorý svieti na vlnovej dĺžke 1500 nm, je naviazané do vstupného optického vlákna 4 z taveného kremeňa, ktoré vstupuje do optického vláknového cirkulátora 2, z ktorého optické žiarenie ďalej postupuje do napájacieho optického vlákna 5 z taveného kremeňa, ktoré sa pripája cez optickú spojku 7 k detekčnému optickému vláknu 8 z taveného kremeňa, ktoré má dĺžku 2 m, ktoré je homogénne zaliate vytvrdzujúcou hmotou 9 s názvom polydimetylsiloxán na dĺžke 1,6 m Optické žiarenie sa na koncoch detekčného optického vlákna 8 odrazí a vracia sa späť do optického vláknového cirkulátora 2, z ktorého ďalej postupuje do výstupného optického vlákna 6 a z výstupného optického vlákna 6 do detektora 3 optického žiarenia, v ktorom sa optické žiarenie premení na elektrický signál, ktorý je koaxiálnym káblom 10 privedený do elektronického meracieho pristroja 11 určeného na meranie časových priebehov veličín. Detekčné optické vlákno 8 je v detekčnej časti snímača na meranie dynamickej sily homogénne zaliate vytvrdzujúcou hmotou 9, ktorá sa pevne spojí s detekčným optickým vláknom 8. Pri pôsobení dynamickej sily tlakom na kovový valec 15, ktorý je položený na vytvrdzujúcej hmote 9, sa vytvrdzujúca hmota 9 pod kovovým valcom 15 spolu s detekčným optickým vláknom 8 deformuje v ťahu, ako je to znázornené na obr. 2, čo spôsobí predĺženie detekčného optického vlákna 8 z dĺžky z na dĺžku z + Δζ za čas tA schematic configuration of the optical force measuring device for dynamic force is shown in FIG. 1. Light from a monochromatic optical radiation source 1, which shines at a wavelength of 1500 nm, is coupled to a fused quartz optical fiber input 4 that enters an optical fiber circulator 2, from which the optical radiation continues to pass to the fused optical fiber 5 quartz, which is connected via optical coupler 7 to a detection fiber 8 of fused silica having a length of 2 m, which is homogeneously encapsulated by a curing mass 9 called polydimethylsiloxane at a length of 1.6 m Optical radiation is reflected at the ends of the optical fiber 8 and returned to the optical fiber circulator 2, from which it proceeds to the output optical fiber 6 and from the output optical fiber 6 to the optical radiation detector 3, in which the optical radiation is transformed into an electrical signal which is fed to the electronic measuring device by coaxial cable 10. 11 designated for measuring time courses of quantities. The detection optical fiber 8 is homogeneously encapsulated by the curing mass 9 in the detection portion of the dynamic force measuring sensor 9, which is firmly bonded to the detection optical fiber 8. Under the application of a dynamic force by pressure on the metal roller 15 resting on the curing mass 9, the curing mass 9 under the metal cylinder 15 together with the detection optical fiber 8 deforms in tension as shown in FIG. 2, causing the detection optical fiber 8 to extend from the length z to the length z + Δζ over time t
S K 8425 Υ1 v mieste pôsobenia dynamickej sily. Po zániku pôsobenia dynamickej sily na kovový valec 15 s a vytvrdzujúca hmota 9 deformuje v tlaku spolu s detekčným optickým vláknom 8, ako je to znázornené na obr. 3, ktoré sa vráti späť na pôvodnú dĺžku z. Detekčné optické vlákno 8 má svoje vstupné čelo 13 a výstupné čelo 14 upravené tak, že sú kolmé na os 12 detekčného optického vlákna 8 a pred vstupným čelom 13 a za výstupným čelom 14 sa nachádza vzduch.S K 8425 Υ1 at the point of application of dynamic force. After the dynamic force ceases to be applied to the metal cylinder 15 s and the curing mass 9 deforms in compression together with the detection optical fiber 8, as shown in FIG. 3, which returns to the original length of. The detecting optical fiber 8 has its inlet face 13 and the outlet face 14 adapted to be perpendicular to the axis 12 of the detecting optical fiber 8 and air is located in front of the inlet face 13 and downstream of the outlet face 14.
Detekčné optické vlákno 8 sa pripája k optickému vláknovému cirkulátoru 2 cez napájacie optické vlákno 5 v optickej spojke 7, ktorého čelo 16, ktoré je oproti vstupnému čelu 13 detekčného optického vlákna 8, nie je kolmé na os 17 napájacieho optického vlákna 5, ale zviera s osou 17 napájacieho optického vlákna ostrý uhol 82 stupňov tak, ako je to znázornené na obr. 4.The detection optical fiber 8 is connected to the optical fiber circulator 2 via the power optical fiber 5 in the optical connector 7, whose face 16, which is opposite the input face 13 of the detection optical fiber 8, is not perpendicular to the axis 17 of the power optical fiber 5 the power optic fiber axis 17 is at an acute angle of 82 degrees, as shown in FIG. 4th
To, že čelo 16 napájacieho optického vlákna 5 zviera s osou 17 napájacieho optického vlákna ostrý uhol 82 stupňov, spôsobí, že optické žiarenie, ktoré vychádza znapájacieho optického vlákna 5 a odráža sa od čela 16 nie je vedené napájacím optickým vláknom 5. Do napájacieho optického vlákna 5 sa vráti len to žiarenie, ktoré prejde cez čelo 16 do detekčného optického vlákna 8 a odrazí sa od vstupného čela 13 a výstupného čela 14. Do detektora 3 optického žiarenia sa tak dostane optický signál, ktorý je možné vyjadriť vzťahom (1), respektíve vzťahom (2).The fact that the face 16 of the power optic fiber 5 closes an acute angle of 82 degrees with the power optic fiber axis 17 causes the optical radiation that exits the power optic fiber 5 and reflected from the face 16 to be not guided by the power optic fiber 5. the fiber 5 returns only the radiation that passes through the face 16 into the detection optical fiber 8 and is reflected from the input face 13 and the output face 14. The optical radiation detector 3 thus receives an optical signal which can be expressed by (1), or relationship (2).
Na obr. 5 je znázornený časový priebeh signálu meraný elektronickým meracím prístrojom 11a daný vzťahom (2) v prípade, že za účinku dynamickej sily s maximálnou hodnotou 5 N pôsobiacej na kovový valec 15, ktorej časový priebeh je možné vyjadriť Gaussovou funkciou, sa detekčné optické vlákno 8 predĺžilo a skrátilo o 1,2 mikrometra za 4 milisekundy.In FIG. Fig. 5 shows the waveform of the signal measured by the electronic measuring instrument 11a given by (2) if, under the effect of a dynamic force with a maximum value of 5 N acting on the metal cylinder 15 whose time waveform can be expressed by Gaussian function and shortened by 1.2 micrometers in 4 milliseconds.
Na obr. 6 je znázornený časový priebeh signálu meraný elektronickým meracím prístrojom 11a daný vzťahom (2) v prípade, že za účinku dynamickej sily s maximálnou hodnotou 25 N pôsobiacej na kovový valec 15, ktorej časový priebeh je možné vyjadriť Gaussovou funkciou, sa detekčné optické vlákno 8 predĺžilo a skrátilo o 6 mikrometrov za 4 milisekundy. Matematickou analýzou signálov na obr. 5 a obr. 6 je možné určiť maximálnu hodnotu dynamickej sily pôsobiacej na kovový valec 15, ako aj jej časový priebeh.In FIG. 6 shows the waveform of the signal measured by the electronic measuring instrument 11a given by (2) if, under the effect of a dynamic force with a maximum value of 25 N acting on the metal cylinder 15, the waveform of which can be expressed by Gaussian function and shortened by 6 micrometers in 4 milliseconds. By mathematical signal analysis in FIG. 5 and FIG. 6, it is possible to determine the maximum value of the dynamic force acting on the metal cylinder 15 as well as its time course.
Príklad 2Example 2
Veľkosť odrazeného signálu od detekčného optického vlákna 8 použitého ako snímač na meranie dynamickej sily podľa príkladu 1 je možné zväčšiť tak, že sa na vstupné čelo 13 a výstupné čelo 14 detekčného optického vlákna 8 nanesie homogénna planparalelná vrstva 18 kovu, napr. hliníka s hrúbkou 2 nm tak, ako je to znázornené na obr. 7, pričom ostatné časti zostavy zariadenia podľa príkladu 1 ostanú nezmenené.The magnitude of the reflected signal from the detection optical fiber 8 used as a dynamic force sensor according to Example 1 can be increased by applying a homogeneous planar parallel layer 18 of the metal, e.g. of aluminum with a thickness of 2 nm, as shown in FIG. 7, with the other parts of the assembly of the apparatus of Example 1 remaining unchanged.
Príklad 3Example 3
Veľkosť odrazeného signálu od detekčného optického vlákna 8 použitého ako snímač na meranie dynamickej sily podľa príkladu 1 je možné zväčšiť tak, že sa na vstupné čelo 13 a výstupné čelo 14 detekčného optického vlákna 8 nanesie namiesto homogénnej planparalelnej kovovej vrstvy homogénna planparalelná polovodičová vrstva 18, napr. kremíka s hrúbkou 200 nm, pričom ostatné časti zostavy zariadenia podľa príkladu 1 ostanú nezmenené.The magnitude of the reflected signal from the detection optical fiber 8 used as the dynamic force measuring sensor of Example 1 can be increased by applying a homogeneous planar parallel semiconductor layer 18, e.g., a homogeneous planar parallel metal layer 18 to the input face 13 and output face 14 of the detection optical fiber 8 . of silicon having a thickness of 200 nm, while the other parts of the assembly of the apparatus of Example 1 remain unchanged.
Priemyselná 'využiteľnosťIndustrial usability
Zariadenie na meranie dynamickej sily pomocou optického vlákna je možné využiť pri meraní veľkosti a časového priebehu dynamickej sily pôsobiacej na detekčné optické vlákno, čo môže nájsť využitie v meracej a senzorovej technike.The optical force measuring device using optical fiber can be used to measure the magnitude and time course of the dynamic force acting on the detecting optical fiber, which can find use in measuring and sensor technology.
S K 8425 Υ1N E 8425 Υ1
Zoznam vzťahových značiekList of reference marks
- monochromatický zdroj optického žiarenia- monochromatic source of optical radiation
- optický vláknový cirkulátor- optical fiber circulator
- detektor optického žiarenia- optical radiation detector
- vstupné optické vlákno- input optical fiber
- napájacie optické vlákno- supply optical fiber
6- výstupné optické vlákno6- output optical fiber
- optická spojka- optical coupling
- detekčné optické vlákno- detecting optical fiber
- vytvrdzujúca hmota- curing mass
- koaxiálny kábel- coaxial cable
- merací prístroj na meranie časových priebehov veličín- measuring instrument for measuring time courses of quantities
- os detekčného optického vlákna- the axis of the detection optical fiber
- vstupné čelo detekčného optického vlákna- the input face of the detection optical fiber
- výstupné čelo detekčného optického vlákna- the output face of the detection optical fiber
- kovový valec- metal cylinder
- čelo napájacieho optického vlákna- the front of the supply optical fiber
- os napájacieho optického vlákna- the axis of the power supply fiber
- planparalelná vrstva kovu alebo polovodiča- a planar parallel layer of metal or semiconductor
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK134-2018U SK8425Y1 (en) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Device for measuring dynamic force using optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK134-2018U SK8425Y1 (en) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Device for measuring dynamic force using optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK1342018U1 SK1342018U1 (en) | 2018-12-03 |
| SK8425Y1 true SK8425Y1 (en) | 2019-05-06 |
Family
ID=64451884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK134-2018U SK8425Y1 (en) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | Device for measuring dynamic force using optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK8425Y1 (en) |
-
2018
- 2018-08-22 SK SK134-2018U patent/SK8425Y1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK1342018U1 (en) | 2018-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100332833B1 (en) | Transmission-type extrinsic Fabry-Perot interferometric optical fiber sensor | |
| Fidanboylu et al. | Fiber optic sensors and their applications | |
| CN101253392B (en) | Fiber optic temperature and pressure sensor and system incorporating same | |
| US5381229A (en) | Sapphire optical fiber interferometer | |
| EP2828622B1 (en) | A sensor for combined temperature, pressure, and refractive index detection | |
| US6513390B1 (en) | Temperature insensitive fiber-optic torque and strain sensor | |
| US20040047535A1 (en) | Enhanced fiber-optic sensor | |
| JP6297064B2 (en) | Non-contact pressure measurement optical sensor | |
| Zhou et al. | Asymmetrical twin-core fiber based Michelson interferometer for refractive index sensing | |
| Kim et al. | A study on the development of transmission-type extrinsic Fabry-Perot interferometric optical fiber sensor | |
| KR101109093B1 (en) | Optical fiber sensor and measuring device using the same | |
| Brientin et al. | Numerical and experimental study of a multimode optical fiber sensor based on Fresnel reflection at the fiber tip for refractive index measurement | |
| KR100324117B1 (en) | Total reflected extrinsic Fabry-Perot interferometric fiber optic sensor and the strain measurement methods | |
| Kashen et al. | The influence of no-core fibre length on the sensitivity Optical fibre Humidity sensor | |
| Yang et al. | TFBG Side Modes and Fresnel Reflection-Based Sensing System for Solution Concentration Measurement | |
| SK8425Y1 (en) | Device for measuring dynamic force using optical fiber | |
| Nizar et al. | Comparison of Fiber Optic Sensors Based on FBG–A Review | |
| JP2010271254A (en) | Optical fiber temperature measuring instrument | |
| Chen et al. | Orientation-dependent accelerometer based on a highly localized fiber Bragg grating | |
| Parikh Meera et al. | A Survey Paper of Optical Fiber Sensor | |
| Singh et al. | A conjectural presentation on use of optical fibers for sensing purpose | |
| Zimmermann et al. | Optical time domain reflectometry for local strain measurements | |
| Cordero | Study of a MEMS fiber-optic pressure sensor based on Optical Interferometry. | |
| Ghimire et al. | Development of high-sensitivity fiber loop ringdown micro air-gap strain sensor | |
| KR20110131628A (en) | Fiber optic sensing device with electromechanical sensor |