• 전자공학회논문지
• /
• 제50권12호
• /
• pp.287-291
• /
• 2013

광섬유 격자소자(FBG)를 이용한 광섬유 수중 음향센서는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, PZT센서가 검출할 수 없는 저주파수(30Hz~300Hz)특성에서도 우수한 신호 감지효과를 지니고 있다. 실험에서 $1{\times}3$ 광 커플러 보다, 최근 개발된 hopper lenz WDM을 사용하여, 최대 19KHz까지 고감도 음파신호를 검출하고, 우수한 신호압축율과 초저주파수의 신호검출가능성을 보임에 따라, 정교한 신호해석과 군사용으로 사용될 수 있는 초저주파 신호 검출에 실용화를 기대 할 수 있으며, 센서 어레이(array)를 통하여 고감도 다중화로 발전될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2004

본 논문에서는 전기 잡음과 장기 계측이 어려운 스트레인 게이지 센서의 단점을 보완하기 위하여 FBG 광섬유 센서를 사용하여 저속용 축중기를 개발하였고 현장에 축중 시스템에 적용하여 실험하였다. 각기 다른 브라그 파장을 갖는 FBG 센서로부터 반사되는 파장 변화를 이 센서들과 동일한 FBG 필터들을 사용하여 빛의 강도로 변화시켜 차량의 무게를 측정하였다. 광원의 광전력과 온도 변화를 보상을 하였으며 잡음의 영향을 감소시키기 위해 위해 lock-in 증폭기를 사용하였다. 모의 실험을 통해서 차량의 하중인가 위치에 관계없이 동일하게 축중이 측정되는 구조의 설계가 가능하였다. 현장 실험을 통하여 실제차량 축중 측정에 대한 선형성과 재현성을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제34권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 2024

The accurate measurement of temperature in the ground source heat pump system is crucial for assessing the thermal response of the system and validating the numerical model for parametric study, which is necessary for the thermal performance evaluation of the geothermal energy system. Conventional temperature sensors have some disadvantages such as they are difficult to install, and their position can be shifted during the backfill process of the ground heat exchanger. In this study, Fiber Bragg Grating (FBG) sensors were used to measure the temperature change of a recently developed ground heat exchanger (Coil Column Unit, CCU). FBG sensors were first calibrated in a thermal chamber alongside a correlation sensor (RTD sensor). The calibrated sensors were then mounted on the pipe surface at each spiral of the CCU to measure how temperature changes during the in-door mockup thermal response test. Finally, the measurement results of the FBG sensors were verified with a finite element coded program. The results indicated that the temperature difference between the numerical analysis and the experiment was less than 1%, which is significantly lower than that of the previous study using the RTD sensors. Therefore, it is feasible to apply FBG sensors for temperature measurement during the operation of the TRT of the geothermal energy system.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.163-166
• /
• 2000

Fiber Bra99 grating (FBG) sensor, one of the fiber optic sensor (FOS) offers lots of advantages for structural health monitoring due to its multiplexing capability. Also, it is proper to measure the structural vibration with no mass concentration effect. In this paper, we constructed two sensor arrays composed of 9 FBG sensors for the vibration and mode sensing of a composites beam. For an accurate measurement of wavelength shift, a signal processing board with an electric circuit based on time-interval counting was developed. This sensor system showed a good resolution of dynamic strain (<10${\mu}{\varepsilon}$). Using this sensor system, dynamic strains at 9 points of composite beam was measured and strain measured mode shape of the beam was calculated from the acquired strains and compared with numerical results by ABAQUS.

• Composites Research
• /
• 제16권6호
• /
• pp.56-61
• /
• 2003

In this Paper, a fiber Bragg grating(FBG) sensor system is described and FBGs are well-suited for long term and extremely severe experiments, where traditional strain gauges fail. In the system. a reflect wave-length measurement method which employs a tunable light source to find out the center wave-length of FBG sensor is used. We apply the FBG system to nuclear energy Power Plant for structural integrity test to measure the displacement of the structure under designed pressure and to check the elasticity of the structure by measuring the residual strain. The system works very well and it is expected that it can be used for a real-time strain, temperature and vibration detector of smart structure.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제24권8B호
• /
• pp.1472-1479
• /
• 1999

본 연구에서는 단일 Fabry-Perot 필터를 이용해 다중 FBG 센서에 대하여 파장 스캐닝과 로킹을 동시에 실현하여 기존의 스캐닝 방식의 단점을 보완한 다중 FBG 스트레인 센서 스캔-로킹 신호처리 방안을 제안하고, 이를 시스템으로 구성하여 스트레인 측정 실험을 하였다. 단일 센서에 대한 스트레인 측정에서는 3me 정도의 분해능이 측정되었고, 다중 센서 스트레인 측정의 경우에는 10me의 분해능을 얻었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.772-777
• /
• 2008

Recent development of fiber optic sensors and wireless sensor technology, made structural health monitoring of railway structures cost effective. In this paper, a micro bending fiber optic rail pad sensors are evaluated for train axle force measurement. In order to assess the usability of FBG fiber optic sensors for short-term bridge measurement, the FBG sensors and conventional strain gauges are installed at the same points and the strain results are compared. Also the impact factors are calculated using the FBG strain responses and the results are compared with the conventional sensor responses. A running KTX train was instrumented with wireless sensor system to measure the vibration characteristics and the results are compared with conventional wire sensor system.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.35-43
• /
• 2016

최근 지속적으로 증가하는 생활폐기물의 배출과 처리가 사회적인 문제로 대두됨에 따라 새로운 폐기물의 수거 및 운반방식으로 쓰레기 이송관로시스템이 최근 부각되고 있다. 이러한 이송관로시스템은 긴 연장을 갖기 때문에 이송관로에 문제가 발생할 경우 즉각적으로 해당 위치를 파악하여 조치할 수 있는 적절한 장기계측시스템을 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 광섬유 변형률 센서를 이용한 계측시스템의 적용성을 검토하고, 이를 이용한 최적의 계측시스템을 도출할 수 있는 자료를 확보하기 위한 실험적 연구로서, 이송관로에 발생할 수 있는 대표적인 손상유형으로 압력누출, 관로변형 및 관로폐색의 3가지 현상을 실제규모의 모형 이송관로실험체에 모사한 후 관로에 설치된 FBG센서로부터 응답을 측정하였다. 실험결과를 바탕으로 실험변수로 적용한 각각의 손상유형에 따른 효과적인 센서설치 방법과 배치방법을 도출하였다. 특히 관로변형실험 결과는 변형발생지점으로부터의 센서와의 거리에 따른 응답 상관관계를 통해 센서배치간격을 산출하여 FBG센서를 이용한 계측설계를 수행하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제16권11호
• /
• pp.1172-1178
• /
• 2006

Measurement of blade strain with sensors directly installed on the blade has one critical issue, how to send the sensor signal to the ground. Strain-gauges have been dominantly used to directly measure stress of a blade and either a slip ring or a telemetry system has to be used to send measured signal to the ground. However, both systems have many inherent problems and sometimes very severe limitations to be practically used. In this paper, new on-line strain monitoring method using. FBG(Fiber Bragg Grating) sensors and a beam coupler is introduced. Measurement of rotor stress using FBG sensors is nothing new, but unlike other system which installs all necessary instruments on the rotor and use telemetry system to send data to the ground, this system makes use of light's unique characteristic - light travels through space. In this new approach, single optical fiber with many FBG sensors is installed on the blade and all other necessary instruments can be installed at ground thereby giving tremendous advantages over slip ring or telemetry system. A reference sensor is also introduced to compensate the beam coupler's transmission loss change due to rotation. The suggested system's good performance is demonstrated with experiments.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.201-208
• /
• 2000

본 연구에서는 광섬유 센서의 일종인 격자소자(Fiber Bragg Grating sensor)를 모형말뚝에 설치하고 말뚝의 하중전이 측정을 시도하였다. 말뚝의 축방향 하중 및 주면 마찰력의 분포를 측정/분석시 사용되고 있는 스트레인 게이지에 의한 방법에 비해 광섬유 격자소자는 한 라인에 여러 개의 센서를 설치함으로써 여러 지점을 동시에 측정할 수 있다는 것과 센서의 설치가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 광섬유 격자소자와 스트레인 게이지를 모형말뚝에 함께 매설하고 재하시험중 하중전이를 측정한 결과, 두 측정치가 상당히 유사한 경향을 보였으며, 센서의 생존정도와 설치의 용이성에 있어서는 광섬유센서가 우수한 결과를 보였다. 따라서, 광섬유 격자소자의 말뚝 하중전이 측정에 대한 적용 가능성이 충분한 것으로 결론지었다.