Laboratorio di Sensori

Indice Sensori

 Caratteristiche generali dei Sensori, Sensori attivi e passivi

 Sensori Optoelettronici: caratteristiche delle fibre ottiche

 Componenti circuiti fotonici: coupler, circolatori, foto emettitori, foto

rilevatori,collegamenti, MEMS e MOEMS

 Sensori in Ottica Integrata

 Interferometro di Young e Mach Zehnder

 Surface Plasmon, Sensori di risonanza Plasmone

 Risonatori ad onda viaggiante

 Sensori in Fibra Ottica: intrinsechi ed estrinsechi

 Sensori Modulati in Intensità

 Sensori Modulati in Fase: Interferometro di Michealson, Mach Zender, Fabry-

Perot (con applicazione F.O.G.)

 Sensori Modulati in lunghezza d’onda: a Reticoli di Bragg e a fluorescenza

 Applicazioni FBG: sensori di Strain, Temperatura e Pressione, Accelerometro,

FBG in aeronautica e in ambito ferroviario

 Sensori Modulati in Polarizzazione

 Sensori Distribuiti e riflettometro nel dominio del tempo

 Interrogazione di sensori distribuiti: scattering Rayleigh, Raman e Brillouin

 Monitoraggio Strutturale e Smart Structures, materiali intelligenti

 Applicazioni SHM: isolamento sismico,strutture bio-ispirate, ponti

MONITORAGGIO STRUTTURALE

Si presenta spesso la necessità di monitorare strutture di varia tipologia,che per loro natura non

devono variare nello spazio e nel tempo la loro posizione ,le dimensioni,o la forma;

A tal proposito nasce allora il Monitoraggio strutturale SHM “Structural health monitoring” (che

vuol dire monitoraggio in tempo reale della salute di una struttura) ,una disciplina sempre più

impiegata per:

 controllo di strutture edili come ponti o edifici realizzati in acciaio o cemento

 prevenzione di guasti sulle strutture provocate da carichi eccessivi (aumenta la sicurezza)

 per ridurre la frequenza delle ispezioni e intervento del personale, e quindi dei costi, di

manufatti e opere pubbliche perché di norma le realizzazione delle strutture e la loro

manutenzione richiedono investimenti sempre più onerosi;In particolare, gli alti costi per la

manutenzione sono dovuti al fatto che i tradizionali sistemi di monitoraggio rilevano il

degrado della struttura quando è troppo tardi

 per conoscere in tempo reale l’evoluzione di una frattura

 l’intervento dell’operatore così è sempre meno ricorrente, sia in termini di utilizzo della

strumentazione che di risoluzione di eventuali problemi “in campo”

 raccogliere dati temporali a costi relativamente bassi e con frequenza di misura variabile e

programmabile in funzione della specifica applicazione e con una precisione adeguata allo

scopo

 il monitoraggio può segnalare rapidamente e in tempo utile un malfunzionamento

strutturale fornendo informazioni affidabili

esempi di applicazione del progetto COBRA (conservazione dei Beni culturali attraverso

Figura:

Radiazioni e tecnologie Abilitanti), un piano finanziato dalla Regione Lazio con 860.000 euro

finalizzata al restauro e la valorizzazione dei Beni culturali

Il monitoraggio strutturale rappresenta il più moderno e indicato approccio per

evitare i numerosi incidenti e disastri conseguenti perchè offre l’opportunità di

valutare con continuità ed in tempo reale le caratteristiche strutturali e la loro

degradazione durante il tempo di vita della struttura stessa;

Strutture intelligenti

Grazie all’utilizzo di sensori in fibra ottica, permanentemente connessi alle strutture da

monitorare,la struttura stessa potrebbe diventare un sensore , cioè è la struttura che monitora

autonomamente la propria integrità, lo stato delle proprie caratteristiche meccaniche e che è in

grado di comunicarle ad u