광섬유격자센서와 회전광학커플러를 사용한 새로운 회전축의 토크 측정방법

이종민; 황요하

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이종민 황요하

저널정보: 한국소음진동공학회 한국소음진동공학회논문집 한국소음진동공학회논문집 제17권 제12호

발행연도: 2007.12

수록면: 1,195 - 1,200 (6page)

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Torque of a rotating shaft has been mostly measured by strain gages combined with either a slip ring or telemetry. However, these methods have severe inherent problems like low S/N ratio, high cost, limited number of channels and difficult installation. In this paper, a new method using FBG(fiber bragg grating) sensors and a rotary optical coupler for online non-contact torque monitoring is suggested. FBG sensor can measure both strain and temperature, and has much batter characteristics than those of a strain gage. A rotary optical coupler is a optical connecting device between a rotating shaft and stationary side without any physical contact. It has been devised for transmitting light between a rotating optical fiber and a stationary optical fiber. The proposed method uses this rotary optical coupler to connect FBG sensors on the rotating shaft to instruments at stationary side. And a reference FBG sensor is also applied to compensate the insertion loss change of the rotary optical coupler due to rotation. Three FBG sensors have been fabricated in a single optical fiber. Two FBG sensors are attached on the shaft surface to measure torque and one sensor is installed at the shaft center to compensate the insertion loss change. The torque of a rotating shaft has been successfully measured by the suggested method proving its superior performance potential.

#광섬유격자센서 #상태 모니터링 #토크 측정 #회전광학커플러 #회전축 #Condition Monitoring #Fiber Bragg Grating Sensor(FBG sensor) #Rotary Optical Coupler #Rotating Shaft #Torque Measurement

참고문헌 (12)

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1. [학술지(정기간행물)] - Cesnik, C. E. S. / 2001 / Dynamic Response of Active Twist Rotor Blades / Smart Materials and Structures 10 : 62 ~ 76

2. [학술지(정기간행물)] - 남윤수 / 2006 / 풍력발전기 주축 및 날개 부하 측정시스템의 보정 및 불확실성 해석 / 대한기계학회논문집 A 30 (5) : 560 ~ 567

3. [학술지(정기간행물)] - Lawson, C. P. / 2005 / Tubomachinery Blade Vibration Amplitude Measurement through Tip Timing with Capacitance Tip Clearance Probes / Sensors and Actuators A 118 : 14 ~ 24

4. [학술지(정기간행물)] - Schmidt-Hattenberger, C. / 2003 / Fiber Bragg Grating Strain Measuremnets in Comparision with Additional Techniques for Rock Mechanical Testing / IEEE Sensors Journal 3 (1) : 50 ~ 55

5. [학술지(정기간행물)] - Gebremichael, Y. M. / 2005 / A Field Deployable, Multiplexed Bragg Grating Sensor System Used in an Extensive Highway Bridge Monitoring Evaluation Tests / IEEE Sensors Journal 5 (3) : 510 ~ 519

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황요하

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