대한공업교육학회지

  • 제34권1호
  • /
  • Pages.274-286
  • /
  • 2009
  • /
  • 1225-4789(pISSN)
  • /
  • 2671-6003(eISSN)
대한공업교육학회 (Korean Institute of Industrial Educations)
권호 표지

광섬유 센서를 이용한 유체유기진동의 실험적 측정 연구

Experimental Analysis of Flow Induced Vibration Measurement Using Fiber Optic Sensor

  • 이종길 (안동대학교 사범대학 기계교육과)
  • Lee, Jongkil (Mechanical Engineering Education, College of Education, Andong National University)
  • 투고 : 2009.01.30
  • 심사 : 2009.03.20
  • 발행 : 2009.06.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

광섬유 센서는 음향이나 진동을 계측하는 곳에 광범위하게 사용된다. 특히 간섭계형 광섬유 센서는 이러한 물리량을 계측하는데 더욱 적합하다.본 연구에서는 페브리-페롯 간섭계형 광섬유 센서를 이용하여 파이프 내에서 발생하는 유체유기진동을 측정하였다. 이러한 진동은 또한 가속도계로도 측정하였고, 두 측정치를 서로 비교하였다. 파이프에서 벤츄리, 노즐, 침출 배럴, 급 확대관 등에 흐르는 유체로 인한 진동을 계측하였다. 유량은 50 L/min에서 150 L/min로 변화시켰고 파이프 내를 흐르는 유체의 평균 유속은 7 m/s정도였다. 실험결과에 근거하여 제안된 광섬유 센서는 유체유기진동을 잘 측정하였고 따라서 이러한 시스템은 파이프라인이나 케이블, 빌딩등에서 발생하는 유체유기진동으로 인한 시스템 모니터링에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Fiber optic sensor is widely used in measuring acoustic and vibration. Especially interferometric sensors are more suitable to measure the acoustic signal. In this paper, a Fabry-Perot interferometric fiber optic sensor was used to measure flow induced vibration. This vibration also measured using an accelerometer, and the data was compared to one other. The venture, nozzle, drop barrel, and rapid expansion in the pipeline are the measuring objects. The flow rate is changed from 50 L/min to 150 L/min and the average flow velocity was about 7 m/s. Based on the experimental results the suggested fiber optic sensor detects flow induced vibration effectively. Therefore, this kind of fiber optic sensor can be applied to the monitoring the flow induced noise and vibration such as pipelines, cables, buildings.

키워드

과제정보

연구 과제 주관 기관 : Andong National University

참고문헌

  1. Ansari, F.(1993). Applications of Fiber Optic Sensors in Engineering Mechanics. ASCE
  2. Dakin, J. and Culsahw, B.(1988). Optical fiber sensors: principles and components. Artech House, Inc
  3. Dandridge, A. and Kersey, A. D.(1988). Overview of Mach-Zehnder sensor technology and applications. SPIE, Vol. 985, 34~52
  4. Davis, C. M.(1983). Fiber optic sensors: an overview. SPIE, 2~8
  5. De Paula, R. P.(1985). Fiber optic sensor overview. SPIE, Vol. 566, 1~15
  6. Foxwell, D.(1992). Fiber optic sonars-optical arrays for acoustic detection. International Defense Review, Vol. 3, 239~242
  7. Jackson, D. A. and Jones, J. D. C.(1986). Fiber optic sensors. Optica Acta, Vol. 33, 1469~1503
  8. Lee, J.(2009). Experimental analysis of flow induced vibration measurement using fiber optic sensor. Proceedings of the ASK-ASJ Joint conference on acoustics, 163~166
  9. Nash, P. J. and Keen, J.(1990). Design and construction of pratical optical fiber hydrophones. Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol. 12, 201~212
  10. Naudascher, E. and Rockwell, D.(1994). Flow-induced vibrations, Dover Pub., Inc
  11. McDearmon, G. F.(1987). Theoretical analysis of a push-pull fiber optic hydrophone. IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. LT-5, No. 5, 647~652
  12. Pan, J. J.(1983). Fiber optics for undersea applications. Sea Technology, 18~24