Omnifuktionale, Multiplex-Fasersensoren für Aerospace Applikationen ("OmniAerFiSens")

Abstract

Ziel des Projekts war die Entwicklung omnifunktionaler, luftfahrttauglicher faseroptischer Sensoren mit nahezu unbegrenzten Multiplexing-Möglichkeiten zur Messung von Temperatur, Überhitzung, Füllstand und Leckage in Flugzeugen. Im Mittelpunkt standen drei technische Schwerpunkte: die Entwicklung hochtemperaturstabiler Sensoren, die Realisierung einer „endlosen“ Multiplexing-Technologie sowie die Entwicklung eines neuartigen Füllstands- und Leckagesensors auf faseroptischer Basis. Im Bereich der Hochtemperatursensorik wurde der Prozess zur Herstellung temperaturbeständiger Faser-Bragg-Gitter (FBG) optimiert, um stabile Messungen bis 700 °C zu ermöglichen. Für das endlose Multiplexen wurde das Ziehturmgitterverfahren weiterentwickelt, sodass erstmals tausende Sensoren mit hoher Positions- und Wellenlängengenauigkeit in einer einzigen Faser realisiert werden konnten. Damit wird eine wesentliche Grundlage geschaffen, um elektrische Sensoren zu ersetzen und signifikant Gewicht und Verkabelungsaufwand in Flugzeugsystemen zu reduzieren. Ein weiterer Fokus lag auf der Entwicklung eines Füllstandssensors auf Basis der Pump-and-Probe-Technologie. Hierbei wurde ein Messprinzip erarbeitet, das Temperaturdifferenzen zwischen Gas- und Flüssigphasen zur Füllstandserkennung nutzt