[pt] Sensores magnéticos são sensores que detectam o fluxo devido a
campos magnéticos que existem na região do espaço delimitada pela
geometria do sensor. Cada tipo de sensor possui propriedades únicas que os
tornam mais para aplicações particulares, seja na detecção de campos
magnéticos estáticos ou variáveis. Esta tese desenvolveu sensores de
campo magnético utilizando materiais magnéticos e fibras ópticas com redes
de Bragg (FBG). Foram desenvolvidos neste trabalho protótipos de sensores
que são simples na sua construção, leves e compactos, facilitando sua
utilização em lugares de difícil acesso como, por exemplo, para o
monitoramento do campo magnético em locais remotos. Dois tipos de
sensores foram são desenvolvidos: o primeiro consiste em materiais
magnetostrictivos no formato maciço e compósito, que possuem a
propriedade de se deformarem na presença de um campo magnético
externo. Esta deformação no material é detectada com redes de Bragg. É
explorada a resposta do sensor quando este é imerso em campos
magnéticos uniformes e gradientes de campo; o segundo sensor consiste em
um ímã permanente de geometria cilíndrica fabricado com um furo central no
qual uma fibra óptica contendo uma rede de Bragg pode ser inserida e
colada. Quando o sensor interage com um material ferromagnético, a força
magnética atrativa entre eles é transferida de forma axial para a FBG
produzindo uma variação no comprimento de onda refletido. O sensor
baseado em materiais magnetostrictivos funciona para de campos
magnéticos da ordem do militesla. Já o sensor de força magnética necessita
de um gradiente de campo para funcionar. Com este sensor é possível a
obtenção de imagens produzidas por áreas de corrosão em materiais
ferromagnéticos. Em ambos os casos, a sensibilidade com relação à
variação da geometria do sensor é estudada. / [en] Magnetic sensors detect the flux generated by magnetic fields which
exists in the region of space delimited by the geometry of the sensor. Each
kind of sensor has a unique property that makes it more appropriate for
particular applications. In this thesis we have built magnetic field sensors
using magnetic materials and fiber Bragg gratings (FBG). We have focused
on prototypes simple to construct, light and compact, making it easy to
measure magnetic fields in remote places. Two kinds of sensors were built:
the first one consists of magnetostrictive materials in bulk shape and in
composite format. They have the property of increase their size in the
presence of an external magnetic field. The deformation in the material is
detected by using a single FBG. The sensor sensitivity is analyzed when it is
immersed in uniform magnetic fields and field gradients. The second sensor
consists of a magnet fabricated with a central hole in which a fiber optics
containing a FBG can be attached. When the sensor interacts with a
ferromagnetic material, the attractive magnetic force between them is
transferred to the FBG, producing variation in the reflected wavelength. The
sensor based in magnetostrictive materials works for magnetic fields at the
militesla range. The magnetic force sensor needs a gradient field to work.
Using the force sensor, it was possible to image corrosion areas in
ferromagnetic materials. In both cases, the sensitivity with regard to the
sensor geometry was studied.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18744 |
| Date | 29 November 2011 |
| Creators | CLARA JOHANNA PACHECO |
| Contributors | ANTONIO CARLOS OLIVEIRA BRUNO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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