Introducción al sensor de fibra óptica

En los últimos años, los sensores de fibra óptica se han utilizado con éxito en la supervisión de estructuras. Debido a que es inmune a las interferencias electromagnéticas y puede soportar condiciones extremas, está ganando popularidad como el sensor elegido por muchas industrias. El sensor de fibra óptica es un dispositivo sensor que convierte los rayos de luz en señales electrónicas. Generalmente se utiliza para medir cantidades físicas como temperatura, presión, tensión, voltajes y aceleración, etc. Este blog presenta la clasificación, las características y las aplicaciones de los sensores de fibra óptica.

 

Clasificación

Los sensores de fibra óptica se pueden clasificar principalmente según la ubicación de detección, el principio de funcionamiento y las aplicaciones. Dependiendo de la ubicación del sensor, existen sensores de fibra óptica intrínsecos y extrínsecos. Teniendo en cuenta el principio de funcionamiento y la técnica de demodulación, los sensores de fibra óptica se pueden dividir en sensores de intensidad, fase, frecuencia y polarización. Según la aplicación, los sensores de fibra óptica se pueden clasificar en sensores físicos, químicos y bioquímicos.

 

Características

El sensor de fibra óptica ofrece características únicas que lo hacen muy popular y, en ocasiones, se convierten en la única solución de detección viable. Algunas características inherentes del sensor de fibra óptica se muestran a continuación:

 

Estabilidad en entornos hostiles hasta una fuerte inmunidad a interferencias electromagnéticas, altas temperaturas y corrosión química, así como alta presión y alto voltaje, etc.

 

Tamaño muy reducido, pasivo y de baja potencia.

 

Excelente rendimiento como alta sensibilidad y amplio ancho de banda.

 

Operación de larga distancia.

Alta sensibilidad.

 

Mediciones multiplexadas o distribuidas, que se utilizan para compensar sus principales desventajas de alto costo y desconocimiento del usuario final.

 

Aplicaciones

El sensor de fibra óptica tiene una variedad de aplicaciones que se pueden encontrar en equipos desde computadoras hasta detectores de movimiento. Varias aplicaciones se muestran específicamente a continuación:

 

Medición mecánica: como rotación, aceleración, medición de campos eléctricos y magnéticos, temperatura, presión, acústica, vibración, posición lineal y angular, tensión, humedad, viscosidad, etc.

Mediciones eléctricas y magnéticas

 

Detección química y biológica

Monitoreo de la salud física de las estructuras en tiempo real.

Edificios y puentes: monitoreo del concreto durante el fraguado, monitoreo de grietas, medición del desplazamiento espacial, evolución del eje neutro, monitoreo de la deformación a largo plazo, interacción concreto-acero y evaluación de daños post-sísmicos.

 

Túneles: extensómetros ópticos multipunto, monitoreo de convergencia, evaluación de bóvedas de hormigón proyectado y detección de daños en el monitoreo de juntas.

 

Presas: monitoreo de cimientos, monitoreo de expansión conjunta, medición de desplazamiento espacial, monitoreo de fugas y monitoreo de temperatura distribuida.

 

Estructuras patrimoniales: monitoreo de desplazamientos, análisis de apertura de grietas, evaluación de daños post-sísmicos, monitoreo de restauración e interacción entre lo antiguo y lo nuevo.

 

Detección de fugas