Sensor de Deformação baseado em FBG com compensação de temperatura

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento, testes e resultados de um sensor de deformacao longitudinal (Strain Gage) baseado nas redes de Bragg em fibra otica monomodo padrao de telecomunicacoes, G-652. Utiliza encapsulamento em corpo de aluminio e apresenta compensacao de temperatura na mesma capsula por meio de uma segunda FBG para monitoramento termico. O projeto e simulacao estrutural foram concebidos pelo software de modelagem tridimensional Catia™, posteriormente o encapsulamento foi confeccionado a partir de uma chapa de aluminio 1200 H14. Por meio da caracterizacao de temperatura do sensor, foi definida a sensibilidade termica da FGB sensora de deformacao e da FBG de compensacao de temperatura, com base nas curvas de sensibilidade de ambas as FBGs, foi definida a equacao de compensacao de temperatura. Um segundo teste foi realizado na caracterizacao em temperatura, a fim de definir o tempo de resposta do sensor em funcao da variacao de temperatura. Foram realizados testes de tracao longitudinal ate 8 kg (78,3 N), com passos de 1 kg (9,79 N), por meio da utilizacao de massas padrao. Em cada patamar foi realizado o monitoramento da variacao do comprimento de onda, juntamente com o monitoramento da variacao do comprimento de onda, foi realizada a medicao do deslocamento obtido no sensor por meio de um relogio micrometrico apalpador. Para o sistema de interrogacao foi utilizado o interrogador SM125 da Micron Optics. Em funcao da metodologia de testes, os resultados obtidos apresentam valores para medicoes de deformacao diretamente ou medicao de forca aplicada e apresentam razoavel sensibilidade e linearidade em funcao do carregamento/descarregamento aplicado.