Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing (비파괴검사학회지)

The Korean Society for Nondestructive Testing (한국비파괴검사학회)
권호 표지

Moire-Fringe-Based Fiber Optic Tiltmeter for Structural Health Monitoring

구조물 건전성 감시를 위한 무아레식 광섬유 경사계 센서 개발

  • Kim, Dae-Hyun (Dept. of Mechanical Engineering, Seoul National of Technology)
  • 김대현 (서울산업대학교 기계공학과)
  • Published : 2008.04.30
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Abstract

This paper presents a novel fiber optic tiltmeter system for the health monitoring of large-size structures. The system is composed of a sensor head, a light control unit and a signal processing unit. The sensing mechanism of the sensor head is based on a novel integration of the moire fringe phenomenon with fiber optics to achieve a robust performance in addition to its immunity to EM interference, easy ratting, and low cost. In this paper, a prototype of the fiber optic tiltmeter system has been developed successfully. A low-cost light control unit has been developed to drive the system's optic and electronic components. From an experimental test, the fiber optic tiltmeter is proven to be a prospective sensor for the monitoring of the tilting angle of civil structure with a good linearity. Finally, the test also successfully demonstrates the performance and the potential of the novel fiber optic tiltmeter system to monitor the health of civil infrastructures.

본 논문에서는 대형 구조물의 감시를 위한 새로운 광섬유 경사계를 제시한다. 이 경사계 시스템은 센서 헤드, 광 조절부 그리고 신호처리부로 이루어진다. 또한 본 시스템은 무아레 프린지 현상의 원리를 이용하며 광섬유라는 새로운 광측정 장치를 적용하였다. 이를 통해, 센서 시스템은 가격이 저렴하고 전자기학 잡음에 강하며 설치가 용이해 졌다. 실제로 본 논문에서는 저비용의 광전자 구동 시스템을 포함한 실제 시제품을 성공적으로 개발하였다. 그리고 실제 실험을 통해 센서의 선형성을 포함한 성능을 검증하였고 이를 통해 실제 토목구조물의 처짐각을 측정할 수 있는 광섬유 경사계 시스템으로서의 가능성과 성능을 입증하였다.

Keywords

References

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