Interferometría laser de fibra óptica para medida de temperatura y vibraciones. Sensores aplicados en el interior de transformadores de potencia y embebidos en fibra de carbono para aplicaciones aeronáuticas

• Autores: José A. García Souto
• Directores de la Tesis: Horacio Lamela Rivera (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Carlos III de Madrid ( España ) en 2003
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Luque López (presid.), Emilio Olías Ruiz (secret.), Juan Ramón Vidal Romaní (voc.), José Antonio Martín Pereda (voc.), Javier Uceda Antolín (voc.)
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• Resumen

  • La presente tesis describe el estudio, implementación y resultados experimentales de dos sistemas interferométricos de fibra óptica para medir temperatura y vibraciones: aplicación al interior de transformadores de potencia y aplicación con fibras ópticas embebidas en material compuesto. Incluyen sendas demodulaciones específicas: procesamiento síncrono multi-franja y muestreo síncrono con dos parámetros de medida.

    El primero detecta vibraciones en el núcleo y los arrollamientos del transformador.

    Permite medir magnitudes mecánicas muy débiles en entorno hostil, obteniéndose resultados menores que 1 nm. Claves de ello son la magnificación de sensibilidad y la respuesta multi-franja, robusta ante magnitudes de influencia. Se demuestra experimentalmente sobre dos transformadores (25KVA y 1,5MVA) del proyecto FUTURE (Unión Fenosa, S.A.), y con varias sondas en núcleo y arrollamientos. Esta realización recoge también su caracterización, calibración y comparativa con acelerómetros, y la instalación y medidas in-situ.

    El segundo es un sistema multi-canal que extrae temperatura y vibraciones del mismo sensor y obtiene sus distribuciones espaciales. En la demostración experimental sobre un panel de fibra de carbono con fibras ópticas embebidas -facilitado por Construcciones Aeronáuticas, S.A. (División Espacio)-, se obtienen simultáneamente gradientes de temperatura (0,01ºC en 5mm) y amplitud de vibraciones (0,05 de deformación) con 400mm de cada tramo embebido.