Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8392
Title: Ανάπτυξη αισθητήρων για μέτρηση ταλαντώσεων χρησιμοποιώντας οπτικές ίνες
Authors: Τσαγγάρη, Μαρία 
Keywords: Optical fiber sensors;Measurement of vibrations;Fiber bragg gratings;Εxperimental modal analysis
Advisor: Στασής, Αντρέας
Stassis, Andreas
Issue Date: 2015
Publisher: Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: The aim of this dissertation is the development of optical fiber sensors in the Nano Photonics Research Laboratory of CUT for the measurement of vibrations. Firstly, an extensive literature search was conducted, on the use of fiber optic sensors in vibrations, as well as in other areas, in an effort to identify fields where the use of conventional sensors is not possible. Based on the literature search an analytical presentation was made on the basic fiber optic sensors, the way they are used in industry today, the way they operate, how they are manufactured and their many structures. A great emphasis was given to the description of Fiber Bragg Gratings, especially the way are inserted in the optical fiber but also for their big advantage that all the measurement outputs are encoded in the form of a wavelength, which cannot be corrupted easily. Using the Nanophotonics Research Laboratory of CUT the FBG where created and through the execution of experiments the main advantages and disadvantages of the fiber optic sensors were identified, as well as their comparison with conventional ways of measuring vibrations like accelerometers. The method of experimental modal analysis was used to determine the dynamic characteristics of a metal bar ie its natural frequencies and mode shapes, using the fiber optic sensors. Afterwards with the use of 3D CAD design software the 3D model of the bar has been designed and inserted in the Abaqus Finite Element Software for further analysis and comparison of the results. Finally, there was an attempt to create multiple sensors in one fiber and the ability to take measurements with the same procedures giving the initiation for further research in this field.
Description: Ο στόχος αυτής της πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη αισθητήρων οπτικών ινών στο εργαστήριο Φωτονικής του ΤΕΠΑΚ για μέτρηση ταλαντώσεων. Αρχικά έγινε μια εκτενής έρευνα στην χρήση αισθητήρων με οπτικές ίνες στον τομέα των ταλαντώσεων, αλλά και αλλού, καθώς έγινε μια προσπάθεια να εντοπιστούν τομείς που δεν μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν συμβατικοί αισθητήρες. Με αυτό τον τρόπο γίνεται μια αναλυτική παρουσίαση των βασικών αισθητήρων οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται σήμερα στην βιομηχανία, τον τρόπο δημιουργίας και λειτουργίας τους και τις κύριες εφαρμογές τους. Κυρίως, δόθηκε μεγάλη έμφαση στην περιγραφή των αισθητήρων οπτικών ινών Fiber Bragg Gratings οι οποίοι είναι ένα από τα σημαντικότερα επιτεύγματα των τελευταίων χρόνων, κυρίως για τον τρόπο τοποθέτησή τους σε μια οπτική ίνα, αλλά και το μεγάλο πλεονέκτημα ότι τα αποτελέσματα των μετρήσεων είναι κωδικοποιημένα στην μορφή μήκους κύματος, η οποία είναι μια απόλυτη παράμετρος που δεν υφίσταται εύκολα αλλοιώσεις από την διαδρομή του φωτός στην ίνα. Έτσι χρησιμοποιώντας FBG που έχουν χαρακτεί στο εργαστήριο Φωτονικής του ΤΕΠΑΚ και μέσα από την εκτέλεση πειραματικών διαδικασιών γίνεται μια υπόδειξη και αναγνώριση των κύριων προτερημάτων αλλά και μειονεκτημάτων των αισθητήρων οπτικών ινών και σύγκρισή τους με μετρήσεις συμβατικών μεθόδων. Για την πραγματοποίηση μιας κύριας εφαρμογής στο εργαστήριο Φωτονικής του ΤΕΠΑΚ έχει χρησιμοποιηθεί η μέθοδος Ανάλυσης Ιδιομορφών για να προσδιοριστούν τα δυναμικά χαρακτηριστικά μιας μεταλλικής μπάρας όπως ιδιοσυχνότητες και οι ιδιομορφές της, χρησιμοποιώντας αισθητήρες οπτικών ινών. Ακολούθως με την χρήση του σχεδιαστικού προγράμματος SolidWorks έχει σχεδιαστεί και μετά εισαχθεί το τρισδιάστατο μοντέλο της μπάρας στο λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων Abaqus για περεταίρω μελέτη, ανάλυση και σύγκριση των αποτελεσμάτων. Τέλος, έγινε προσπάθεια δημιουργίας πολλαπλών αισθητήρων σε μια ίνα και η δυνατότητα να παρθούν μετρήσεις με την ίδια διαδικασία, δίνοντας το έναυσμα για καλύτερα αποτελέσματα και περεταίρω μελέτη.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8392
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων
Type: Bachelors Thesis
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Abstract.pdf5.28 kBAdobe PDFView/Open
ΠΕΡΙΛΗΨΗ.pdf248.25 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s) 50

32
Last Week
1
Last month
2
checked on Nov 21, 2017

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.