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Laboratorio Interferometria Olografica e Sensori in Fibra Ottica

Referente: Dr. Michele caponero
michele.caponero@enea.it

tel. +39 06 9400 5442



Il laboratorio svolge attivitā di ricerca per lo sviluppo e la applicazione di sensoristica in fibra ottica e di tecniche di interferometria ottica a prospezione di immagine. I principali campi di applicazione sono i controlli non distruttivi, l'analisi strutturale, le indagini difettoscopiche, il monitoraggio della integritā di strutture e componenti in fase di esercizio, il monitoraggio geotecnico, il monitoraggio di parametri di esercizio termici e meccanici.

Le tecniche interferometriche a prospezione di immagine sono prevalentemente applicate in laboratorio per la caratterizzazione di strutture e componenti prototipali; sono in uso tecniche di Interferometria Olografica, Electronic Speckle Pattern Interferometry e Shearography. Utilizzando tali tecniche vengono determinate le caratteristiche strutturali ed i parametri modali dell'oggetto esaminato. I risultati sperimentali vengono quindi confrontati con le specifiche di progetto e le previsioni da calcolo agli elementi finiti, sia con finalitā di controllo di qualitā del prototipo sia con finalitā di verifica del modello agli elementi finiti adottato. Il laboratorio č dotato di un banco ottico di grandi dimensioni e sorgenti laser di potenza che consentono la applicazione delle tecniche interferometriche a prospezione di immagine su strutture e componenti soggetti sia a sollecitazioni termiche sia a sollecitazioni meccaniche statiche e dinamiche.

La sensoristica in fibra ottica č prevalentemente applicata al monitoraggio in campo di strutture e componenti in fase di esercizio. I settori di maggiore interesse sono le grandi opere di ingegneria civile, i complessi monumentali storici ed archeologici, le infrastrutture tecnologiche, i grandi impianti industriali. I sistemi di sensori in fibra ottica, opportunamente applicati sul componente di interesse, consentono di monitorarne continuativamente il comportamento dinamico e strutturale rendendo possibile valutarne in tempo reale il corretto funzionamento, ovvero la precoce individuazione dell'insorgere di fenomeni di danneggiamento o cedimento strutturale. Il laboratorio ha maturato in particolare specifiche competenze nella realizzazione di sensori in fibra ottica idonei all'inglobamento in componenti metallici ed in materiali compositi.

Fig. 1. Misure di Interferometria Olografica. Verifica dello stato conservativo strutturale di reperto bronzeo archeologico Tabula Alimentaria. L'immagine mostra il reperto disposto su banco ottico allestito per misure di deformazione statica termicamente indotte; l'inserto mostra esempio di frange interferometriche che evidenziano la presenza di discontinuitā strutturali nel corpo del reperto.


Fig 2. Misure di Interferometria Olografica. Verifica delle deformate operazionale di paletta di turbina di motore aeronautico. Le immagini mostrano il componente a riposo e sollecitato dinamicamente a varie frequenze di risonanza: le frange di interferenza evidenziano il variare della deformata operazionale al variare della frequenza (le linee nodali corrispondono alle frange di massima luminositā).


Fig 3. Misure con sistemi di sensori in fibra ottica. Sviluppo ed installazione di sensori strutturali per il monitoraggio permanente di opere di palificazione; esecuzione di monitoraggio con laboratorio mobile attrezzato per misure a pič d'opera.



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