· Sin embargo, los interrogadores actuales de sensores FBG para aplicaciones industriales son de uso general y tienen precios por encima de los 10.000 €.
· Para su introducción masiva en ciertas aplicaciones sería conveniente desarrollar un sistema que reduzca un orden de magnitud dicho precio mediante la realización de interrogadores adaptados a aplicaciones industriales concretas y componentes óptoelectrónicos de última generación y de precio reducido.
El proyecto afronta los siguientes objetivos específicos:
a) Identificar aplicaciones en el ámbito del control y automatización Industrial donde las soluciones de sensores de fibra óptica tipo FBG aporten una ventaja de prestaciones frente
a las soluciones actuales.
b) Probar y validar la aplicación de sensores FBG de bajo coste y especializada mediante el desarrollo de un sistema prototipo de medida y adquisición de señal.
c) Demostrar la viabilidad técnica mediante una prueba piloto en un sector productivo (TRL 7: prototipo demostrador de tecnología en su entorno operacional).
d) Demostrar su viabilidad económica.
Durante los 6 primeros meses del proyecto se ha desarrollado un estudio exhaustivo del mercado potencial de las aplicaciones basadas en sensores FBGs, identificando más de 20 aplicaciones con gran potencial al estar escasamente cubiertas en la actualidad por los sensores de fibra óptica.
De ellas, se seleccionaron inicialmente 10 y se decidió finalmente centrar los esfuerzos en la monitorización de estado de máquinas eléctricas.
En paralelo, se ha validado en laboratorio un sistema de medida de temperatura y deformación, de precio total reducido cuyo coste en componentes cubre el objetivo de reducir el precio final del equipo interrogador un orden de magnitud. Realiza la discriminación de la longitud de onda del sensor mediante un filtrado pasivo que utiliza un filtro óptico con respuesta lineal dentro del rango de un láser de bajo coste (50€). También utiliza sensores FBG de un coste similar.
Por tanto, se ha comprobado la viabilidad técnica de la propuesta inicial del proyecto y se han identificados los sectores y aplicaciones industriales donde los FBGs aportan ventajas competitivas. Además se ha establecido una aplicación óptima para abordar un interrogador de propósito específico.
Para continuar el proyecto, se plantea el desarrollo durante 2017 de un sistema prototipo de medida y adquisición de señal para sensores tipo FBG adaptado a la aplicación seleccionada. Los parámetros técnicos a optimizar, vigilando siempre su viabilidad económica, son los siguientes:
· Barrido y/o estabilización de la fuente de luz
· Frecuencia de interrogación.
· Calibración
· Tipo de multiplexación de sensores
· Detección de las señales procedentes de los sensores
· Procesado de las señales
· Interconexión con la red de comunicaciones
Una vez optimizadas las prestaciones de medida del interrogador ( sensibilidad, precisión, rango dinámico, ancho de banda …), se considera que es importante probar el sistema de medida en un simulador que replique las condiciones de tensión, campo magnético, vibración e inmersión en aceite, antes de su ensayo en condiciones reales de operación.
A tal fin se ha previsto la realización de un sistema de simulación de transformador y un sistema de simulación para estator de máquina eléctrica, junto con los sistemas de alimentación y evacuación de potencia. Tras la prueba y optimización en el simulador, se pretende que éste prototipo demostrador de tecnología ( TRL 7) se instale en el entorno industrial seleccionado.
Para ello está prevista su instalación en un entorno operacional, mediante su adaptación y la correspondiente campaña de medidas prevista para 2018.
