Modelo Teórico de Sensor basado en el Principio de la Reflectometría de Luz sobre Fibra Óptica para Detección de Sobrecarga Vehicular
El objetivo de la investigación es la propuesta de un modelo teórico para caracterizar un sensor de fibra óptica. Para lograrlo, se caracterizó el cambio de las propiedades de los rayos de luz que se propagaban por el núcleo de la fibra, cuando el medio sufría un doblez proporcional a la deformación...
- Autores:
-
Paz Penagos, Hernán
Campagnoli Martínez, Sandra Ximena
Gómez Rubiano, Juan C.
Currea, Juan S.
- Tipo de recurso:
- Article of investigation
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
- Repositorio:
- Repositorio Institucional ECI
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- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/1383
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- Palabra clave:
- Fibra óptica
Comunicación por fibra óptica
Fiber optics
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El objetivo de la investigación es la propuesta de un modelo teórico para caracterizar un sensor de fibra óptica. Para lograrlo, se caracterizó el cambio de las propiedades de los rayos de luz que se propagaban por el núcleo de la fibra, cuando el medio sufría un doblez proporcional a la deformación de un conjunto de cuatro muelles que soportaban el peso de un vehículo del tipo C2 (dos ejes). La deformación alteró el ángulo del doblez de la fibra de vidrio, que a su vez afectó la propagación de la luz debido a la presencia de ondas reflejadas y refractadas; este evento modificó la magnitud del coeficiente de transmisión (T) que se evaluó en el receptor. Este artículo presenta el estudio experimental -bajo condiciones controladas-, el registro, análisis de datos y regresión para modelar el sensor mediante una ecuación algebraica. |
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La deformación alteró el ángulo del doblez de la fibra de vidrio, que a su vez afectó la propagación de la luz debido a la presencia de ondas reflejadas y refractadas; este evento modificó la magnitud del coeficiente de transmisión (T) que se evaluó en el receptor. Este artículo presenta el estudio experimental -bajo condiciones controladas-, el registro, análisis de datos y regresión para modelar el sensor mediante una ecuación algebraica.The objective of the research is to obtain a theoretical model that characterizes an optical fiber sensor. To achieve this, the change in the properties of the light rays that propagate through the core of the fiber was characterized, when the medium undergoes a fold proportional to the deformation of a set of four springs that supports the weight of a C2 vehicle (two axis). The deformation altered the angle of curvature (α) of the glass fiber, which in turn affected the propagation of light due to the presence of reflected and refracted waves. This event modified the magnitude of the transmission coefficient (T) that was evaluated in the receiver. This article presents the experimental study -under controlled conditions-, the recording, data analysis and regression to model the sensor by means of an algebraic equation.Escuela Colombiana de Ingeniería “Julio Garavito’’, Facultad de Ingeniería, Grupos de investigación: Ecitrónica y Geotecnia, Bogotá-Colombia. (e-mail: hernan.paz@escuelaing.edu.co; sandra.campagnoli@escuelaing.edu.co; juan.gomez-ru@mail.escuelaing.edu.co; juan.currea@mail.escuelaing.edu.co)8 páginasapplication/pdfspaCentro de Información Tecnológica (CIT)La Serena, Chilehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642019000200275&lng=en&nrm=iso&tlng=en#aff1Modelo Teórico de Sensor basado en el Principio de la Reflectometría de Luz sobre Fibra Óptica para Detección de Sobrecarga VehicularTheoretical Model of Sensor based on the Principle of Light Reflectometry on Optical Fiber for Detection of Vehicular OverloadArtículo de revistainfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inf. tecnol. vol.30 no.2 La Serena Mar. 2019282227530N/AInformación tecnológicaCastellanos, A.P. y Rojas, J.P. Espectros de carga vehicular para la zona urbana de Bogotá D.C., Universidad de Los Andes (2014)Chatti, K., Manik, A. y Brake, N. Effect of axle configurations on fatigue and faulting of concrete pavements, 10th International Symposium on Heavy Vehicle Transport Technology, Paris, Francia, 117-126 (2008)Chaube, P., Colpitts, B.G., Jagannathan, D. y Brown, A.W. Distributed FiberOptic Sensor for Dynamic Strain Measurement, ISSN: 1530-437X, IEEE Sensors Journal, 8(7), 1067-1072 (2008)Childs, P., Wong, A.C., Terry, W. y Peng, G.D. Measurement of crack formation in concrete using embedded optical fibre sensors and differential strain analysis, ISSN: 0957-0233, Measurement science and technology, 19(6), 065301 (2008)Herrera, I.C., Diseño del pavimento para un corredor de alto tráfico localizado sobre la Autopista Norte entre las calles 134 y 128, Bogotá (2014)Kim, T.M., Kim, D.H., Kim, M.K. e Lim, Y.M. Fiber Bragg grating-based long-gauge fiber optic sensor for monitoring of a 60 m full-scale prestressed concrete girder during lifting and loading, doi:10.1016/j.sna.2016.10.037, Sensors and Actuators, A: Physical, 252, 134-145 (2016)Matar, M., Parodi, M., Repetto, C. y Roatta, A. Modelización lineal de un sistema masa-resorte real, doi: http://dx.doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2017-0238, Revista Brasileira de Ensino de Física, 40, 2, e2306 (2018)Rondón, H., Delgadillo, E. y Vargas, W. Diseño, construcción y funcionamiento de un prototipo para medir cargas vehiculares en un pavimento flexible, Revista Ingeniería de Construcción, 29(1) (2014)Russo, N.A., Noriega, S.B. y Duchowicz, R. Implementación de Sistema Óptico para Grabado de Redes de Bragg en Fibra Óptica. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642011000200013, Información Tecnológica, 22(2), 121-130 (2011)Tim, D.H. Weslea®, Department of Civil Engineering, Auburn University, EEUU, (2010)Wolfbeis, S. y Bernhard, M.W. 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