Sensor experimental de fibra óptica con aplicabilidad al monitoreo de salud de estructuras civiles
Diego H. Alustiza, Marcos Mineo, Valeria B. Arce, Cristian Villa Pérez, Nélida A. Russo
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Información básica
Volumen
V56 - N2 / 2023 Especial: Óptica y Fotónica en Argentina
Referencia
51138
DOI
http://dx.doi.org/10.7149/OPA.56.2.51138
Idioma
Spanish
Etiquetas
Monitoreo de salud de estructuras, sensor de humedad relativa, sensor de fibraóptica, redde período largo en fibra óptica
Resumen
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la ejecución de los primeros pasos del proceso de evaluación funcional de un sensor de humedad relativa implementado en fibra óptica. El dispositivo sensor fue una red de período largo (LPG) cuyo proceso de fabricación es descripto. Se brinda información de cómo se alcanzó un nivel de sensibilidad a la humedad que permita realizar mediciones de humedad relativa (HR). Se describe el diseño del encapsulado implementado. Se finaliza describiendo los arreglos experimentales usados para la caracterización térmica y la determinación del comportamiento del sensor ante un barrido en humedad. Se discuten los resultados resaltando los detalles del arreglo experimental a ser mejorados. Finalmente se brindan las conclusiones que califican la factibilidad de la implementación de un sensor de humedad potencialmente embebible dentro de estructuras de hormigón utilizando este tipo de tecnología.
Referencias
O. E. Gjørv, «Durability of Concrete Structures,» ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING, vol. 36, p. 151–172, 2011.
P. Taylor, P. Tennis, K. Obla, P. Ram, T. Van Dam y H. Dylla, «Durability of Concrete, Transportation Research Circular E-C171,» Transportation Research Board, Washington, D.C., 2013
L. Traversa y Y. A. Villagrán Zaccardi, «INTRODUCCION A LA DURABILIDAD y PATOLOGÍA DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO,» de IX JORNADA “TECNICAS DE RESTAURACIÓN Y CONSERVACION DEL PATRIMONIO", La Plata, Argentina, 2010.
A. C. 365, «Service-Life Prediction—State-of-the-Art Report - ACI 365.1R-00,» 2002.
A. Farhad, Ed., Sensing Issues in Civil Structural Health Monitoring, Springer, 2005.
X. W. Ye, Y. H. Su y J. P. Han, «Structural Health Monitoring of Civil Infrastructure Using Optical Fiber Sensing Technology: A Comprehensive Review,» The Scientific World Journal, vol. 2014, p. 11, 2014.
C. I. Merzbacher, A. D. Kersey y E. J. Friebele, «Fiber optic sensors in concrete structures: a review,» Smart Mater. Struct., vol. 5, nº 1996, p. 196–208, 1995.
B. Glisic y D. Inaudi, FIBRE OPTIC METHODS FOR STRUCTURAL HEALTH MONITORING, John Wiley & Sons Ltd, 2007.
J. M. López-Higuera, L. Rodriguez Cobo, A. Quintela Incera y ,. A. Cobo, «Fiber Optic Sensors in Structural Health Monitoring,» JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 29, nº 4, pp. 587-608, 2011.
R. Tennyson, T. Coroy, G. Duck, G. Manuelpillai, P. Mulvihill, D. J. Cooper, P. Smith, A. Mufti y S. Jalali, «Fibre optic sensors in civil engineering structures,» Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 27, pp. 880-889, 2001.
M. Sahafnia, «Concrete Structures Durability and Repair,» 2018.
R. Folić y D. Zenunović, «DURABILITY DESIGN OF CONCRETE STRUCTURES-PART 2: MODELLING AND STRUCTURAL ASSESSMENT,» FACTA UNIVERSITATIS - Series: Architecture and Civil Engineering, vol. 8, nº 1, pp. 45 - 66, 2010.
A. Méndez, T. F. Morse, F. Méndez, «Applications of embedded optical fiber sensors in reinforced concrete buildings and structures,» Fiber Optic Smart Structures and Skins II, vol. 1170, pp. 60-9.
D. H. Alustiza, M. Mineo, D. Aredes y N. A. Russo, «Fabricación Local de Sensores de Fibra Óptica Aplicables al Sensado de Magnitudes Relevantes en Ingeniería Civil,» Ingenio Tecnológico, vol. 1, p. 10, 2019.
D. H. Alustiza, M. Mineo y N. A. Russo, «CHARACTERIZATION OF LONG PERIOD GRATINGS MANUFACTURED WITH FIBER OPTIC FUSION SPLICER FOR SENSOR DEVELOPMENT,» Latin American Applied Research, vol. 51, nº 1, pp. 21-26, 2021.
D. H. Alustiza, M. Mineo, A. López, Y. A. Villagrán Zaccardi y N. A. Russo, «DESARROLLO DE SENSORES DE FIBRA ÓPTICA PARA LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN MEZCLAS CEMENTÍCEAS,» de IX Congreso Internacional y 23ª Reunión Técnica, La Plata, Buenos Aires, Argentina, 2020.
D. H. Alustiza, M. Mineo, D. Aredes, P. M. D. Gara, V. B. Arce y N. A. Russo, «Sensitivity Improvement of an LPG-based Fiber Optic Humidity Sensor,» IEEE Xplore, p. 5, 2020.
D. H. Alustiza, M. Mineo, D. Aredes, E. Vaio y N. A. Russo, «Manufacture of Long Period Fiber Gratings for the Development of Optical Sensors,» IEEE Xplore, 2021.
M. A. Venu Gopal, «Review on Developments in Fiber Optical Sensors and Applications,» International Journal of Materials Engineering, vol. 1, nº 1, pp. 1-16, 2011.
P. Sharma, S. Pardeshi, R. K. Arora y M. Singh, «A Review of the Development in the Field of Fiber Optic Communication Systems,» International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, vol. 3, nº 5, pp. 113-119, 2013.
W. B. Spillman y E. Udd, Field Guide to Fiber Optic Sensors, J. Greivenkamp, Ed., Bellingham, Washington: SPIE, 2014.
S. Yin, P. B. Ruffin y F. T. S. Yu, Fiber Optic Sensors, B. J. Thompson, Ed., CRC Press, 2008.
T. L. Yeo, M. A. C. Cox, L. F. Boswell, T. Sun, and K. T. V. Grattan, “Monitoring Ingress of Moisture in Structural Concrete Using a Novel Optical-Based Sensor Approach,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 45(2006), pp. 186-192, 2006.
A. J. Swanson, D. Bogunovic, J. Schuyt, Y. Jia, S. Janssens, D. Carder, S. G. Raymond, «Fiber optic relative humidity sensors for use in concrete structures,» The New Zealand Concrete Industry Conference 2017, Te Papa, Wellington, 12 -14 October 2017.