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SOUZA, Luciana Marcondes de. Desenvolvimento de um sensor fibra óptica embutido para a medição de formação lenta à tração em argamassa . 96pDissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1999.
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Citações: 4
Índice h: 2  
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Resumo

Este trabalho dedica-se ao desenvolvimento, implementação e avaliação do desempenho metrológico de um sistema de medição de deformação baseado num sensor de fibra óptica interferométrico, embutido em corpos de prova de argamassa, idealizado para medir deformação lenta à tração. O material de interesse - argamassa - é brevemente localizado no contexto da pesquisa, enquanto a fibra óptica e o sensor de fibra proposto são caracterizados em maiores detalhes. As propriedades da fibra e do laser utilizado são empregadas na medição de deformação com o sensor de fibra óptica, a partir do ângulo de fase do sinal de luz, que viaja no interior das fibras. Este último, é obtido a partir de um programa implementado para contar franjas de interferência, cuja movimentação é proporcional a sua variação. O sensor de fibra óptica foi calibrado com um sistema de medição de referência cujas características metrológicas são conhecidas e satisfazem às necessidades práticas determinadas por um experimento para medição de fluência. Para avaliar metrologicamente o sensor, ensaios de linearidade (deformação elástica), estabilidade (com os corpos de prova ao ar e submersos) e deformação lenta (fluência) à tração foram executados, para duas argamassas, uma mais deformável e outra com maior rigidez. Os resultados experimentais demonstraram elevada sensibilidade do sistema de medição aos pequenos níveis de deformação apresentados pelo material, estabilidade ao longo do tempo e perante condições ambientais e incertezas compatíveis com as necessidades práticas. Com base nos trabalhos experimentais, algumas sugestões de otimização do sistema implementado são abordadas, juntamente com observações práticas para facilitar a uso do sensor de fibra óptica.

Abstract

This work deals with to the development, implementation and metrological evaluation of a strain measurement system, based on a fiber optical interferometric sensor, idealized to measure long term deformation (creep), embedded in test mortar bodies, under traction. The mortar is located in the research context, while the optical fiber and the fiber sensor are characterized in more details. The fiber and laser properties are used in strain measurements with the optical fiber sensor, starting from the phase of the light sign, that travels inside the fibers. The phase is obtained from a implemented program to count interference fringes in proportional movement. The optical fiber sensor was calibrated with a reference measurement system, whose metrological parameters are known and satisfy to the practical needs determined by a creep measurement test. To the metrological sensors evaluation, linearity (elastic deformation), stability (with the test bodies to the air and submerged) and long term deformation (creep) tests were executed, for two, more and less deformable mortars. The experimental results demonstrated high sensibility at the small deformation levels presented by the material, long term and environmental stability, and compatible uncertainties with the practical conditions. After the experimental works, some optimization suggestions about the implemented system are approached, together with practical observations to the use of the optical fiber sensor.
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