اندازه‌گيري كرنش ريل بر اساس پايش طيف توري براگ فيبر نوري

Rail Strain Measurement Based on Spectrum Monitoring of Fiber Bragg Gratings

گسترش استفاده از حمل و نقل ريلي و همچنين اهميت بررسي سلامت سازه‌هاي ريلي موجب افزايش اهميت بررسي سيستم‌هاي نظارتي با دقت بالا مي‌شود. حسگر‌هاي توري براگ فيبري به دليل مزاياي ويژه‌‌اي مانند دقت بالاي اندازه‌‌گيري، امكان نظارت از راه دور، مصونيت در مقابل امواج الكترومغناطيس و قابليت تسهيم، بسيار مورد توجه قرار گرفته اند .در اين مقاله، به بررسي اندازه­گيري كرنش ريل بر اساس پايش طيف توري براگ فيبر نوري جهت نظارت بر كرنش ايجاد شده بر روي ريل قطار پرداخته شده است. براي اندازه­گيري همزمان كرنش از سنجنده كرنش الكتريكي استفاده شد. حسگر توري براگ فيبر نوري و سنجنده كرنش الكتريكي بر روي ريل در كنار هم نصب گرديد. در نهايت با استفاده از دستگاه آناليزگر طيف نوري تغييرات طول موج حسگر توري براگ فيبر نوري مورد بررسي و پايش قرار گرفت كه بر اساس نتايج بدست آمده، تغيير طول موج حسگر توري براگ فيبر نوري 79 پيكو­متر به ازاي 162 ميكرو­استرين كرنش ايجاد شده در ريل است.

The expansion of railway transportation usage, as well as, the importance of observing the health of railway structures has increased the need of establishing monitoring systems with high accuracy. Fiber Bragg grating sensors have received a lot of attention due to their special advantages such as high accuracy of measurement, remote monitoring, immunity to electromagnetic interference and multiplexing capability. In this article, Rail strain measurement based on optical fiber Bragg grating spectrum monitoring has been investigated to monitor the strain of a rail. For the simultaneous measurement of strain, an electric strain gauge was used, and the fiber Bragg grating sensor and the electric strain gauge were installed on the rail side by side. Finally, using an optical spectrum analyzer, the changes in the wavelength of the fiber Bragg grating sensor were investigated and monitored. Based on the results, the wavelength changes of the optical fiber Bragg grating sensor is 79 pm per 162 με  of the strain of the rail.