Vláknově optické tenzometry pro automobilový průmysl

Abstract

Optické tenzometry patří do skupiny optických senzorů. Slouží k měření mechanického napětí na povrchu součásti, prostřednictvím měření její deformace. Pro experimentální otestování využití optických tenzometrů v automobilovém průmyslu byl použit dálkově řízený model vozidla v měřítku 1:10. Tento model byl osazen hliníkovou nástavbou, ke které bylo možné uchytit optický tenzometr. Díky pěti měřicím pozicím na vozidle a čtyřem možným orientacím osazení tenzometru bylo dosaženo 20 unikátních měřicích konfigurací. V jednotlivých konfiguracích byly optickým tenzometrem zachyceny průběhy nárazu vozidla do pevné překážky. Z těchto hodnot bylo matematickými úpravami zjištěno amplitudové spektrum nárazu pro jednotlivé měřicí kombinace. Díky znalosti amplitudového spektra při pohybu vozidla bylo možné vypočítat přenosové funkce pro jednotlivé měřicí konfigurace. Po aplikování rozhodovacích úrovní přenosu bylo možné určit počty signifikantních frekvencí pro jednotlivé konfigurace, díky kterým bylo umožněno nalézt nejvhodnější umístění tenzometru.

Optic strain gauges belong to group of fiber optic sensors. They are used to measure tension on component surface by measuring its deformation. For experimental testing of usage optic strain gauge in car industry was used remote-controlled car model in 1:10 scale. This model was equipped with aluminum construction, to which can be mounted optical strain gauge. Due to five measuring positions on the vehicle and the four possible orientations of the strain gauge installation was achieved 20 unique measure configurations. In each configuration, the optical strain gauge captured processes during impact of the vehicle to a fixed obstacle. Captured processes have been mathematically adjusted to amplitude spectrums, which are unique for each measurement combinations. Due to knowledge of amplitude spectrum of moving vehicle was allowed to calculate transfer functions for each measurement configurations. After applying the transfer decision-making levels was allowed to determine the number of significant frequencies for each configuration. The number of frequencies allowed to finding the best location for optical strain gauge on the vehicle.