Hochfrequente spektrale Auswertung von Faser Bragg Gittern zur dynamischen Strukturuntersuchung

Die dynamische Untersuchung von Strukturen ist im Maschinen- und Anlagenbau eine häufig gestellte Messaufgabe. Neben der Beschleunigung (z. B. Körperschallmessung) stellt dabei die Dehnung eine besonders wichtige Messgröße dar. Getrieben durch die technologischen Fortschritte und den massenhaften Einsatz optischer Nachrichtentechnik gewinnen faseroptische Messsysteme zunehmend an Bedeutung. Insbesondere sind Faser Bragg Gitter (FBG) geeignet, elektrische Dehnungsmessstreifen zu ersetzen. Insbesondere wenn mehrere Zustände zugleich beobachtet werden sollen, können FBG-Messsysteme ihre Vorteile ausspielen. Ein Nachteil der bisherigen kommerziell erhältlichen Systeme ist allerdings ihre verhältnismäßig geringe Bandbreite. Ein bestehendes Auswertekonzept, das eine breitbandige Lichtquelle zur Beleuchtung der Messstellen und ein Spektrometer zur Auswertung der Sensorantworten nutzt, wurde erweitert, um deutlich höhere Messfrequenzen unter Beibehaltung der sonstigen Vorzüge des Systems zu erreichen. Dazu wurde die bis dato eingesetzte CCD-Auswertung durch positionssensitive Detektoren (PSD) ersetzt. Der Beitrag zeigt den Aufbau des erweiterten Messsystems und einige Beispielmessungen hochfrequenter Dehnungsänderungen zur Demonstration des messtechnischen Potentials.