Optikai elven működő rugalmas erőmérő fejlesztése
Optikai elven működő rugalmas erőmérő fejlesztése
Muszbek Tamás BSc III. évf., Szabó Antal BSc III. évf.
e-mail: muszbektamás@gmail.com
Konzulens: Bojtos Attila, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék
e-mail: bojtos@mogi.bme.hu
Napjainkban számtalan eszköz áll rendelkezésünkre, ha erőmérésről van szó. Nagyon sok, különböző eszköz található a piacon, ilyenek például az induktív módon működőek, illetve a nyúlásmérő bélyeget felhasználó megoldások is. Optikai szálas erőmérésre is van már példa.
A kereskedelemben kapható erőmérők pontosságával az általunk fejlesztett erőmérő nem tud és nem is akar versenyezni, azonban nagy előnye, hogy anyaga biokompatibilis, az erőmérő érzékelő felülete bőrbarát, így orvosi alkalmazása lehetséges, felhasználhatjuk például intelligens ortézis tervezéséhez.
Az általunk kihasznált jelenség a fotoelaszticitás. Vannak anyagok, amelyek belső feszültség hatására megváltoztatják optikai tulajdonságaikat, esetünkben a törésmutatót, így a kettős törés jelensége játszódik le. Megfelelő mérési elrendezés esetén polarizátorokat felhasználva a belső feszültségváltozást fényintenzitás-változásra vezetjük vissza, amelyet már mérni tudunk.
A felhasznált szilikon vegyület, mint a legtöbb polimer, mutat olyan tulajdonságokat, amelyek ilyen téren történő alkalmazását hátrányosan befolyásolják, melyek miatt hibalehetőségek lépnek fel. Ezek megismerése, és elkerülése adja fő irányát a dolgozatunknak. Ezek közé sorolhatóak: feszültségrelaxáció, párásodás, nyírófeszültség ébredése.
Fontosnak tartottuk továbbá, hogy egy megfelelő konstrukciós megoldást is készítsünk az erőmérőhöz, és ezen konstrukciót teszteljük. Szempont itt a miniatürizálás, a mért adat használhatósága, a gyárthatóság, illetve az eszköz strapabírósága.
