Sensor Óptico de Curvatura Baseado em Técnica de Descasamento de Diâmetro de Núcleo Aplicado para Medição de Escoamento
Sensor Óptica de curvatura, Sensor Óptico de escoamento, SMSMS, Técnica de descasamento de diâmetro de Núcleo.
Recentes avanços e reduções de custos em dispositivos ópticos impulsionaram um grande interesse em sensores baseados em fibra óptica aplicados para medir parâmetros físicos e mecânicos. Diversas pesquisas demonstraram as grandes vantagens dos sensores ópticos como baixo custo, compatibilidade, imunidade à interferência eletromagnética, aplicabilidade e sua versatilidade como sensores de temperatura, vibração, campo magnético, curvatura, entre outros em comparação aos sensores convencionais. A ampla versatilidade dos sensores ópticos permite a medição da curvatura com grande aplicabilidade como sensor de fluxo de fluídos e monitoramento de Monitoramento Estutural da Saúde (SHM - Structural Health Monitoring). Nestes casos, o sensor de medição em tempo real é crucial para a quantificação de dados estruturais, a fim de fornecer a confiabilidade dos resultados.
Esta Dissertação tem como objetivo o estudo da propagação de potência óptica na estrutura baseada em técnica de descasamento de diâmetro de núcleo, Monomodo-Multimodo-Monomodo-Multimodo-Monomodo (SMSMS _ Singlemode-Multimode-Singlemode-Multimode-Singlemode) com curvatura visando aplicação como alternativa de baixo custo, fácil fabricação e aceitável sensibilidade para medição de escoamento em tubulações. As duas seções multimodo presentes no sensor atual como acoplador e reacoplador de modos de núcleo de casca, e a seção monomodo ao meio age como elemento de sensoriamento. A estrutura foi analisada por meio de medidas experimentais e simulações numéricas. Foram feitas análises experimentais para medição de curvatura e para medição de escoamento. Em ambas o sensor gera padrões de interferência quando é curvado. A modelagem numérica foi feita utilizando o método de propagação de feixe por diferenças finitas por meio do uso do software BeamProp 9.0 da empresa RSoft TM. Resultados demonstram que aplicabilidade como sensores de curvatura e medição de escoamento é viável.