Aplicaciones de un sensor de fibra óptica a la medición no invasiva de desplazamientos y vibraciones en el rango micro y sub-micrométrico

ARENAS GUSTAVO F.; NORIEGA SERGIO B.; VALLO CLAUDIA I.; DUCHOWICZ RICARDO

PANNDT 2007 CD-Proceedings published in NDT.net

ndt.net

Año: 2007 p. 1 - 12

Un sensor interferométrico tipo Fizeau construido en fibra óptica se utilizó parala determinación de vibraciones y desplazamientos, ya sea contracción o expansión enel rango micro y sub-micrométrico. Este dispositivo tiene un rango útil de medición dehasta 300 μm con una resolución menor a 0.1 μm. Se trata de un sensor compacto,liviano y muy estable, que puede operar en ambientes peligrosos, llegando a zonas dedifícil acceso y con posibilidades de conexión en sistemas de comunicación por fibraóptica.El interferómetro consiste en una cavidad óptica generada entre el extremo de lafibra y la superficie a analizar. Al incidir con una fuente de luz coherente se da lugar ala aparición de franjas de interferencia que son registradas en función del tiempo. Ladistancia de separación entre franjas de interferencia consecutivas es de media longitudde onda de la radiación coherente empleada. Por esta razón es un dispositivointrínsecamente auto-calibrado, y como no hay interacción física con el objeto deestudio constituye una técnica de medición no invasiva. Existen numerosas situacionesen la industria y en investigación en las que las magnitudes implicadas sonfrecuentemente menores a la resolución que presentan los sistemas estándares, que a suvez normalmente requieren contacto físico con el objeto de medida. En estos casos estesensor es la solución adecuada y precisa.En este trabajo se lo aplicó a la medición de contracción de resinas de fotocurado,expansión térmica, medición de pequeñas vibraciones. Los resultados muestranventajas con las técnicas tradicionales no interferométricas, mientras que soncomparables a aquellos alcanzados con técnicas que emplean componentes ópticosdiscretos (?bulk?). Se incluye una simulación experimental de una variante con doblelongitud de onda (dos fuentes coherentes), mediante un procesamiento adecuando, quepermite la determinación tanto de los valores y como del sentido de desplazamiento.