Published May 29, 2023
| Version v1
Publication
Open
Low-cost optical interrogator system for structural health monitoring
Creators
- 1. Universidade Federal do Espírito Santo
- 2. Universidade Federal do Ceará
- 3. University of Aveiro
- 4. Instituto de Telecomunicações
Description
Optical fiber sensors have great potential for application in civil construction, especially in the field of structural health monitoring. However, one of the barriers to the diffusion of these sensors is allied to the fact that their implementation is quite expensive, mainly due to the high price of commercial optical interrogators. Therefore, the present work seeks to develop a low-cost optical interrogation system. For this, the present study proposes the development of this system based on the use of tunable filters and edge filters in the monitoring of low and high frequencies, and consequent digital processing of the collected signals through the find_picks algorithm and the Fourier transform. As a result, it was possible to observe the adequate functioning of the tunable filters, with the validation of the system using a FBG, and a previous simulation for the edge filter system with frequencies superior to 100 kHz.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتمتع مستشعرات الألياف الضوئية بإمكانات كبيرة للتطبيق في البناء المدني، خاصة في مجال مراقبة الصحة الهيكلية. ومع ذلك، فإن أحد العوائق التي تحول دون نشر هذه المستشعرات يرتبط بحقيقة أن تنفيذها مكلف للغاية، ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتفاع سعر أجهزة الاستجواب البصرية التجارية. لذلك، يسعى العمل الحالي إلى تطوير نظام استجواب بصري منخفض التكلفة. لهذا، تقترح الدراسة الحالية تطوير هذا النظام بناءً على استخدام المرشحات القابلة للضبط ومرشحات الحافة في مراقبة الترددات المنخفضة والعالية، وما يترتب على ذلك من معالجة رقمية للإشارات المجمعة من خلال خوارزمية Find_picks وتحويل فورييه. ونتيجة لذلك، كان من الممكن مراقبة الأداء الكافي للمرشحات القابلة للضبط، مع التحقق من صحة النظام باستخدام FBG، ومحاكاة سابقة لنظام مرشح الحافة بترددات تفوق 100 كيلو هرتز.Translated Description (French)
Les capteurs à fibre optique ont un grand potentiel d'application dans la construction civile, en particulier dans le domaine de la surveillance de la santé structurelle. Cependant, l'un des obstacles à la diffusion de ces capteurs est lié au fait que leur mise en œuvre est assez coûteuse, principalement en raison du prix élevé des interrogateurs optiques commerciaux. Par conséquent, le présent travail cherche à développer un système d'interrogation optique à faible coût. Pour cela, la présente étude propose le développement de ce système basé sur l'utilisation de filtres accordables et de filtres de bord dans la surveillance des basses et hautes fréquences, et le traitement numérique conséquent des signaux collectés à travers l'algorithme find_picks et la transformée de Fourier. En conséquence, il a été possible d'observer le bon fonctionnement des filtres accordables, avec la validation du système à l'aide d'un FBG, et une simulation préalable pour le système de filtre de bord avec des fréquences supérieures à 100 kHz.Translated Description (Spanish)
Los sensores de fibra óptica tienen un gran potencial de aplicación en la construcción civil, especialmente en el campo de la monitorización de la salud estructural. Sin embargo, una de las barreras para la difusión de estos sensores está relacionada con el hecho de que su implementación es bastante costosa, principalmente debido al alto precio de los interrogadores ópticos comerciales. Por lo tanto, el presente trabajo busca desarrollar un sistema de interrogación óptica de bajo coste. Para ello, el presente estudio propone el desarrollo de este sistema basado en el uso de filtros sintonizables y filtros de borde en la monitorización de bajas y altas frecuencias, y el consiguiente procesamiento digital de las señales recogidas mediante el algoritmo find_picks y la transformada de Fourier. Como resultado, se pudo observar el adecuado funcionamiento de los filtros sintonizables, con la validación del sistema utilizando una FBG, y una simulación previa para el sistema de filtro de borde con frecuencias superiores a 100 kHz.Files
latest.pdf.pdf
Files
(940.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:72e88067c1203ba58463f8c0098a2d5e
|
940.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نظام استجواب بصري منخفض التكلفة لمراقبة الصحة الهيكلية
- Translated title (French)
- Système d'interrogateur optique à faible coût pour la surveillance de la santé structurelle
- Translated title (Spanish)
- Sistema de interrogador óptico de bajo coste para la monitorización de la salud estructural
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4378674349
- DOI
- 10.1007/s41024-023-00313-2
References
- https://openalex.org/W2030357404
- https://openalex.org/W2123205431
- https://openalex.org/W2765088420
- https://openalex.org/W2790869700
- https://openalex.org/W2790990641
- https://openalex.org/W2792894689
- https://openalex.org/W2800106012
- https://openalex.org/W2809587625
- https://openalex.org/W2890289537
- https://openalex.org/W2923968437
- https://openalex.org/W2925130801
- https://openalex.org/W2995780233
- https://openalex.org/W2996733808
- https://openalex.org/W3027424938
- https://openalex.org/W3042337059
- https://openalex.org/W3176372472
- https://openalex.org/W3201512714
- https://openalex.org/W3204384840
- https://openalex.org/W4212783106
- https://openalex.org/W4234028034
- https://openalex.org/W4291017759
- https://openalex.org/W4313334012
- https://openalex.org/W4321254285