Estudio de sensibilidad de un sistema VIS-NIR de medición de temperatura basado en fiber-optic bundle ante desajuste de alineamiento óptico y estrés mecánico.
| dc.contributor.advisor | Pérez Venegas, Francisco Germán | es |
| dc.contributor.author | Carrasco Alvial, Constanza Massiel | es |
| dc.date.accessioned | 2026-03-16T13:22:02Z | |
| dc.date.available | 2026-03-16T13:22:02Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil en Telecomunicaciones. | es |
| dc.description.abstract | En el ámbito de la ingeniería, el uso de sensores ópticos de fiber-optic bundles ha sido fundamental para la obtención de información proveniente de fuentes de luz de manera remota y más accesible, pudiendo calcular parámetros como temperatura, razón de transmitancia, poder total de emisión espectral, emisividad, etc. A pesar de los beneficios del uso de sensores ópticos en fiber-optic bundles, estos también se exponen a entornos adversos, donde se enfrentan a condiciones tales como estrés mecánico y desalineamiento óptico. Como consecuencia directa, los fiber-optic bundles pueden resultar dañados, lo que interfiere en la transmisión, desencadenando en mediciones corruptas. Un estudio de sensibilidad de fiber-optic bundles VIS-NIR ante situaciones de desalinea miento óptico y estrés mecánico, es valioso para poder interpretar mediciones realizadas en este tipo de condiciones. Es por esto que, se replican dichas condiciones de falla observadas en la industria, pero en laboratorio. Todas las pruebas son realizadas en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción. Se realizan pruebas de desalineamiento óptico, evaluando pérdidas por uso de conectores, pérdidas por desalineamiento rotacional entre terminales, pérdidas por desalineamiento respecto a una fuente de luz, y pérdidas al revertir terminales; además de pruebas de estrés mecánico, realizando pruebas de tracción, flexión, y sometimiento a altas temperaturas. De todas estas pruebas, se estudió principalmente la razón de transmitancia a medida que la perturbación aumenta, el poder total de emisión espectral, y el error en el cálculo de temperatura. De los resultados se destaca la alta sensibilidad de la transmisión frente al uso de conectores, donde las pérdidas en la transmisión son proporcionales al uso de conectores, promediando un 50% con un conector, y un 70% con 2 conectores. En la prueba de desalineamiento respecto a una fuente de luz, a los 4° de desviación la transmisión decae al 50%, y casi en su totalidad a los 10°. En las pruebas de estrés mecánico, la chaqueta protectora de acero que recubre las fibras cumple la función de protegerlas. Una vez esta es retirada, las fibras al interior resultan dañadas de manera gradual, a medida que el nivel de estrés va en aumento. Esto se ve reflejado en la disminución de la transmisión de luz, donde esta llega al mínimo, significando la ruptura total de las fibras. Con estos valores en conocimiento, es posible crear setups de mediciones más robustos, más preparados ante estas situaciones. Además, es posible corregir mediciones corruptas, en base a los márgenes de error encontrados en las diversas mediciones. | es |
| dc.description.abstract | In the field of engineering, the use of optical sensors in fiber-optic bundles has been funda mental for obtaining information from light sources in a remote and more accessible way, being able to calculate parameters such as temperature, transmittance ratio, total power of spectral emission, emissivity, etc. Despite the benefits of using optical sensors in fiber-optic bundles, they are also exposed to harsh environments, where they face conditions such as mechanical stress and optical misalignment. As a direct consequence, fiber-optic bundles can become damaged, which interferes with transmission, leading to corrupted measurements. A study of the sensitivity of VIS-NIR fiber-optic bundles to optical misalignment and me chanical stress is valuable for interpreting measurements under these conditions. For this reason, these failure conditions observed in the industry are replicated, but in the laboratory. All tests are performed at the Faculty of Engineering of the Universidad de Concepción. Optical mi salignment tests are performed, evaluating losses due to the use of connectors, losses due to rotational misalignment between terminals, losses with respect to a light source, losses with respect to a second light source, and losses when reversing terminals; in addition to mechanical stress tests, performing tensile tests, bending, and subjection to high temperatures. From all these tests, we mainly studied the transmittance ratio as the perturbation increases, the total spectral emission power, and the error in the temperature calculation. The results highlight the high sensitivity of the transmission to the use of connectors, where the transmission losses are proportional to the use of connectors, averaging 50% with one connector and 70% with two connectors. In the misalignment test with respect to a light source, at 4° of deviation, transmission drops to 50%, and drops almost completely at 10°. In mechanical stress tests, the protective steel jacket covering the fibers serves to protect them. Once it is removed, the fibers inside are gradually damaged as the stress level increases. This is reflected in the decrease of light transmission, where it reaches a minimum, meaning the total rupture of the f ibers. With these values in knowledge, it is possible to create more robust measurement setups, more prepared for these situations. In addition, it is possible to correct corrupted measurements, based on the error margins found in the various measurements. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Eléctrica | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/13770 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Instrumentos ópticos | es |
| dc.subject | Fotografía infrarroja | es |
| dc.subject | Mediciones de temperatura | es |
| dc.title | Estudio de sensibilidad de un sistema VIS-NIR de medición de temperatura basado en fiber-optic bundle ante desajuste de alineamiento óptico y estrés mecánico. | es |
| dc.type | Thesis | en |