Design of a Fiber Temperature and Strain Sensor Model Using a Fiber Bragg Grating to Monitor Road Surface Conditions

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/inventions9050100
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this paper, the types and principles of operation of fiber sensors based on fiber Bragg gratings (FBGs) are investigated. The influence of strain and temperature on the characteristics of FBGs is considered, and a method for the simultaneous measurement of these parameters is presented. Laboratory studies were carried out in the temperature range from +18 °C to +135 °C with an incremental step of 5 °C, with the actual temperature not deviating by more than ±0.5 °C. From the data obtained, the Bragg wavelength–temperature relationships were plotted, which showed a linear increase in wavelength with increasing temperature. This study shows that the use of two FBGs with a different sensitivity to temperature and strain allowed for the simultaneous measurement of both parameters. Numerical models created in the MATLAB R2022b environment confirmed the high accuracy and precision of the measurements. The FBG-based sensors demonstrated a robust performance in harsh environments, withstanding temperatures of up to 160 °C and high humidity, making them applicable in various industries and sciences. This work confirms that FBGs are a promising tool for accurate temperature and strain measurements, providing reliable results in harsh environments.