BRPI0706902A2 - dispositivo de detecção de tensão, sistema de detecção de tensão, método de previsão de falhas em uma estrutura e método de manufatura de um dispositivo de detecção de tensão - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE DETECçAO DE TENSAO, SISTEMA DE DETECçAO DE TENSAO, MéTODO DE PREVISAO DE FALHAS EM UMA ESTRUTURA E MéTODO DE MANUFATURA DE UM DISPOSITIVO DE DETECçAO DE TENSAO Trata-se de um dispositivo de detecçào de tensào que tem um subconjunto com pelo menos uma fibra óptica no mesmo, e um revestimento metálico que encerra o subconjunto. O revestimento metálico é acoplado sob ao subconjunto. Um sistema e um método de detecçào de tensão para a previsão de falhas em uma estrutura são apresentados. O sistema e o método de detecção de tensão para a previsão de falhas em uma estrutura utilizam a tensão no dispositivo de detecção de tensão para calcular a tensão em uma estrutura de interesse.

Description

DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, SISTEMA DEDETECÇÃO DE TENSÃO, MÉTODO DE PREVISÃO DE FALHAS EM UMAESTRUTURA E MÉTODO DE MANUFATURA DE UM DISPOSITIVO DEDETECÇÃO DE TENSÃO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

O presente pedido de patente reivindica aprioridade do pedido de patente norte-americano provisórion°. 60/743.203 depositado em 01 de fevereiro de 2006, naRepartição de Patentes e Marcas dos Estados Unidos, cujo teoré aqui incorporado a título de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um dispositivo dedetecção de tensão e às maneiras de uso do dispositivo paramedir a tensão. Mais especificamente, a presente invençãorefere-se a um dispositivo de detecção de tensão que incluiuma fibra óptica dentro de um subconjunto, em que osubconjunto é encerrado em um revestimento metálico que éacoplado por tensão ao subconjunto.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA CORRELATA

Os sensores de fibras ópticas têm uma amplavariedade de aplicações para a detecção de parâmetros taiscomo a pressão, a tensão e a temperatura. Os sensores defibras ópticas possuem diversas vantagens em relação às suascontrapartes elétricas e eletromecânicas. Por exemplo, ossensores de fibras ópticas podem ser produzidos menores, tervidas úteis mais longas e serem feitos de vidro não-condutor,conferindo desse modo uma imunidade de interferênciaseletromagnéticas.

Na técnica correlata, os sensores de fibras ópticassão unidos a uma estrutura de interesse de uma maneira talque a tensão pode ser medida ao utilizar ferramentasconvencionais. Alguns exemplos das estruturas do interesseincluem, mas sem ficar a elas limitados, caixas de poços depetróleo, pontes, edifícios, tubulações de vapor, e qualqueroutra estrutura onde a detecção da tensão pode fornecer dadosde predição de falhas potenciais da estrutura. Algumastécnicas utilizadas para medir a tensão incluem grades FiberBragg e um refletômetro de domínio de tempo óptico Brillouin.

A detecção com grades Fiber Bragg inclui autilização de um sensor que tem uma série de perturbações doíndice de refração ao longo de uma fibra óptica e uma fontede luz acoplada à fibra óptica. As grades Fiber Braggrefletem simplesmente a luz que se desloca na direção paradiante no núcleo de fibra óptica de volta para o núcleo.

Quando o sensor é tensionado, tal como pela compressão oupelo estiramento da fibra óptica devido às forças mecânicas,ou uma mudança de temperatura, o espaçamento entre as gradesvaria, o que varia de maneira correspondente o sincronismo dachegada da luz refletida ao dispositivo. Este efeito ésimilar àquele de um acordeão, onde a nota de saída mudaquando o acordeão é esticado e comprimido. 0 monitoramento damudança no sincronismo da chegada de luz refletida pode entãoser utilizado para medir a tensão, a temperatura ou a pressãona fibra óptica. 0 usuário pode então correlacionar a tensãona fibra óptica para determinar a tensão na estrutura deinteresse.

0 equipamento para medir a tensão é selecionado combase nas necessidades do usuário. A medição da tensãoutilizando grades Fiber Bragg, por exemplo, permite que ousuário meça a tensão em um ambiente dinâmico com um aumentosignificativo na velocidade.

0 sensor de fibra óptica pode ser unido à estruturade diversas maneiras. 0 sensor pode ser unido diretamente àsuperfície de uma estrutura existente. 0 sensor também podeser opcionalmente introduzido em uma estrutura durante ouapós a construção.Um problema com os sensores de tensão convencionaisé que eles são limitados em sua aplicação. Os sensores defibras ópticas da técnica correlata não são suficientementeresistentes para serem empregados em todas as condições, anão ser naquelas mais moderadas. Além disso, até mesmo ossensores que têm algum revestimento de proteção nãosobrevivem às condições necessárias para colocar com sucessoesses sensores nos ambientes que têm perigos mecânicos,químicos e relacionados com a pressão. Estes perigos podemter um efeito não somente no próprio sensor de tensão, mastambém no método de fixação empregado para unir o sensor detensão à estrutura de interesse.

Um exemplo de um ambiente inóspito onde os sensoresde tensão comuns não podem tipicamente sobreviver é aaplicação de detecção de tensão em componentes de poços depetróleo. Existe uma necessidade documentada na indústriapara medir a tensão nas caixas de poços de petróleo. Acapacidade de medir a tensão, ou de prever um colapsopotencial, de um poço de petróleo torna-se crítica paramanter a integridade do poço, assim como a economia doequipamento empregado para a perfuração de óleo. No entanto,um poço de petróleo pode alcançar profundidades de poço deaproximadamente 15.000 pés. Adicionalmente, um poço depetróleo também pode ser submergido na água, e na águasalgada em alguns casos. Neste caso, a colocação de um sensorde fibras ópticas em tal ambiente deve sujeitar o sensor aproblemas de altas temperaturas do núcleo da terra, de altapressão devida à profundidade e aos materiais químicosagressivos, que podem vir da água, da terra, ou de ambos.

Outros exemplos de ambientes onde a detecção datensão se torna crítica incluem as pontes ou qualquer outraestrutura de concreto. Neste ambiente, um sensor de tensãopode ser encaixado dentro da estrutura de concreto, de umamaneira tal que a tensão na estrutura pode ser medida. Adetecção antecipada de rachaduras na fundação da estruturapermite que o usuário execute medidas corretivasprematuramente no processo de avaria, preservando desse modoa estrutura contra falha total e inesperada em potencial. Umproblema associado com o encaixe de sensores de tensão datécnica correlata em tais estruturas refere-se à integridadeda fibra óptica dentro do sensor. Especificamente que a fibraóptica dentro do sensor é demasiadamente fraca parasobreviver às rachaduras potenciais da estrutura; e aintegridade da fibra óptica deve ser comprometida até mesmopor uma pequena alteração dentro da fundação.

O problema acima é particularmente predominante nasestruturas onde o sensor de tensão é encaixado no concreto nomomento que a estrutura é construída, propiciando desse modoo ajuste mais apertado entre a estrutura e o sensor.

Existe uma necessidade quanto a um dispositivo dedetecção de tensão que possa sobreviver a ambientes perigosostais como aqueles descritos acima, enquanto provê um sistemade medição de detecção de tensão preciso. Também existe umanecessidade quanto a um dispositivo de detecção de tensão quepermita que o usuário preveja falhas potenciais dasestruturas sem comprometer a integridade da fibra ópticadentro do dispositivo de detecção de tensão.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

As realizações exemplificadoras da presenteinvenção superam as desvantagens acima e outras desvantagensnão descritas acima e conferem vantagens que serão aparentesa partir da seguinte descrição de realizaçõesexemplificadoras da invenção. Além disso, a presente invençãonão precisa superar as desvantagens descritas acima.

De acordo com um aspecto da presente invenção, éapresentado um dispositivo de detecção de tensão, que, em umarealização exemplificadora, pode ser um cabo de detecção detensão, o qual tem um subconjunto com pelo menos uma fibraóptica dentro do subconjunto e um revestimento metálico queencerra o subconjunto, em que o revestimento metálico éacoplado por tensão ao subconjunto.

O dispositivo de detecção de tensão pode ter odiâmetro externo do subconjunto que é maior do que o diâmetrointerno do revestimento metálico, e o subconjunto pode sercomprimido de modo a encaixar dentro do revestimentometálico, transferindo desse modo a tensão do revestimentometálico diretamente à fibra óptica.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, o dispositivo de detecção de tensão pode ter umdiâmetro externo do subconjunto que é igual ao diâmetrointerno do revestimento metálico, de modo que, quando osubconjunto é comprimido para encaixar dentro do revestimentometálico, a tensão criada seja transferida do revestimentometálico diretamente à fibra óptica.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, o dispositivo de detecção de tensão também pode terum diâmetro externo do subconjunto que é menor do que umdiâmetro interno do revestimento metálico, e o revestimentometálico é comprimido então no subconjunto para transferir atensão do revestimento metálico diretamente à fibra óptica.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um sistema de detecção de tensão quecompreende: um dispositivo de detecção de tensão que tem umsubconjunto; pelo menos uma fibra óptica dentro dosubconjunto; e um revestimento metálico que encerre asubconjunto, em que o revestimento metálico é acoplado portensão ao subconjunto; assim como uma estrutura de interessecuja tensão deve ser medida, em que o dispositivo de detecçãode tensão é conectado à dita estrutura; e um sistema demedição de tensão que mede a tensão no dispositivo dedetecção de tensão, sendo que a tensão no dito dispositivo éutilizada para determinar a tensão na dita estrutura.

0 sistema de detecção de tensão de acordo com oaspecto acima pode ter o dispositivo de detecção de tensãoconectado à estrutura de interesse pelo revestimentometálico.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um método de previsão de falhas emuma estrutura, o qual compreende as etapas de: fixação dodispositivo de detecção de tensão, que tem um revestimentometálico acoplado por tensão, a uma estrutura de interesse,em que a tensão da dita estrutura deva ser medida; medição datensão no dispositivo de detecção de tensão; e então a tensãono dispositivo é correlacionada à tensão na estrutura.

Adicionalmente, o método, de previsão de falhas em umaestrutura pode ter a tensão no dispositivo medida ao longo docomprimento da fibra óptica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características e as vantagens acima e outrasainda da presente invenção tornar-se-ão mais aparentes apartir das realizações exemplificadoras detalhadas indicadasem seguida com referência aos desenhos anexos, nos quais:

á FIGURA 1 é uma vista secional transversal de umdispositivo de detecção de tensão de acordo com umarealização exemplificadora da presente invenção; e

a FIGURA 2 é uma vista secional transversal de umdispositivo de detecção de tensão de acordo com uma outrarealização exemplificadora da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE REALIZAÇÕES EXEMPLIFICADORAS DAINVENÇÃO

A presente invenção será descrita agora de maneiramais completa com referência aos desenhos anexos, nos quaisas realizações exemplificadoras da invenção são mostradas. Asreferências numéricas semelhantes nos desenhos denotamelementos semelhantes.

Com referência à FIGURA 1, é ilustrada uma vistasecional transversal de um dispositivo de detecção de tensãode acordo com uma realização exemplificadora da presenteinvenção. Nesta realização exemplificadora da invenção, odispositivo de detecção de tensão está na forma de um cabo dedetecção de tensão. O cabo de detecção de tensão da FIGURA 1inclui um subconjunto 120 contendo fibras ópticas 160. AFIGURA 1 mostra sete fibras ópticas 160 dentro do subconjunto120, mas um elemento versado na técnica irá compreender quequalquer número de fibras ópticas pode ser empregado. Porexemplo, a FIGURA 2 mostra o cabo de detecção de tensão emque somente uma única fibra óptica 250 é incluída dentro dosubconj unto 220.

Na FIGURA 1, uma realização exemplificadora de umsubconjunto 120 compreende uma camada interna 14 0 e umrevestimento 130. Nesta realização exemplificadora, as fibrasópticas 160 são acopladas ao subconjunto 120 ao utilizar omaterial de acoplamento 150. O subconjunto 120 é encerradodentro de um revestimento metálico 110, em que o revestimentometálico é acoplado por tensão ao subconjunto 120 por meio deatrito entre o revestimento metálico e o subconjunto. Asfibras ópticas 160 são os elementos detectores de tensão.Desse modo, a tensão no revestimento metálico 110 se deslocaatravés de todo o subconjunto 120 e é transferida às fibrasópticas 160 para medir apropriadamente a tensão.

O revestimento metálico da presente invenção deveser suficientemente forte e resistente à corrosão, para podersuportar o ambiente adverso associado com a detecção datensão. No entanto, ao mesmo tempo, o revestimento metálicodeve poder transmitir a tensão através do subconjunto àsfibras ópticas, de modo que a tensão no revestimento metálicopossa ser medida com precisão. Em uma realizaçãoexemplificadora da presente invenção, o revestimento metálicodo dispositivo de detecção de tensão pode ser um tubo demetal. 0 aço inoxidável é um exemplo de um material que podeser utilizado para o revestimento metálico, no entanto, apresente invenção não fica limitada ao aço inoxidável, equalquer outro material que tenha as característicasconsistentes com os critérios acima pode ser utilizado.

A medição da tensão no dispositivo de detecção detensão pode ser executada ao utilizar sistemas de mediçãoconvencionais tais como as grades Fiber Bragg ou orefletômetro de domínio de tempo óptico Brillouin descritosacima.

0 material de acoplamento 150 pode ser umavariedade de materiais incluindo materiais extrudados,materiais de cura térmica, materiais curados comultravioleta, ou qualquer outro material que possa transmitira tensão com precisão no subconjunto exterior à fibra ópticasem uma dissipação significativa da tensão. Alguns critériosque podem ser utilizados para selecionar o materialapropriado devem ser a tensão esperada na estrutura deinteresse, e a temperatura do ambiente onde o dispositivo dedetecção de tensão deve ser utilizado. 0 material selecionadotambém deve ter que prover uma boa ligação entre os elementosdo dispositivo de detecção de tensão para assegurar que,quando o revestimento metálico exterior for tensionado, atensão seja transferida à fibra óptica através dos váriosmateriais. A clareza de sinais, tal como definido pelatransferência perfeita da tensão do revestimento metálico àfibra óptica, pode ser afetada pelos materiais utilizadosdentro do subconjunto.

A FIGURA 2 mostra um dispositivo de detecção detensão que compreende um subconjunto 220, que inclui umrevestimento 23 0, a fibra óptica 250, e o material deacoplamento 24 0 que é utilizado para acoplar a fibra óptica250 ao subconjunto 220. Nesta realização exemplificadora, acamada interna do subconjunto 220 é removida. A decisão sobrea inclusão da camada interna do subconjunto na presenteinvenção fica a critério do usuário. Um dispositivo dedetecção de tensão que não inclui a camada interna, porexemplo, reduz a complexidade de manufatura do dispositivo dedetecção de tensão. Um dispositivo de detecção de tensão queinclui uma camada interna, ou qualquer um dos componentesentre o revestimento metálico e a fibra, confere umacolchoamento entre a fibra óptica e o revestimento metálico,permitindo desse modo que a tensão do revestimento metálicoseja transferida à fibra óptica sem induzir uma perda ópticana fibra.

Em uma outra realização, somente um revestimentometálico e uma fibra óptica são empregados. 0 revestimentometálico é acoplado por tensão à fibra, ao empregar astécnicas de acoplamento descritas abaixo. Nesta realizaçãoexemplificadora, o revestimento metálico deve der acapacidade de transferir a tensão a fibra óptica sem induzira perda óptica dentro da fibra e sem nenhuma estrutura deacolchoamento entre a fibra óptica e o revestimento metálico.

Em uma realização, o acoplamento da tensão entre orevestimento metálico e o subconjunto é obtido tal comosegue. Um subconjunto 120 é provido, o qual tem um diâmetroexterno que é maior do que um diâmetro interno dorevestimento metálico 110. Quando o subconjunto 120 éencerrado no revestimento metálico 110, que tem um diâmetrointerno menor do que o diâmetro externo do subconjunto 120, osubconjunto 12 0 é comprimido e a tensão no revestimentometálico 110 é transferida através do subconjunto 12 0 àsfibras ópticas 160 devido ao atrito.

Especificamente, o revestimento metálico 110 iráesticar e comprimir em conjunto com a estrutura de interesse.

Devido ao fato que o subconjunto 12 0 é acoplado aorevestimento metálico 110 por uma força de atrito, eletransfere a tensão do revestimento metálico, através dosubconjunto e diretamente à fibra óptica 160. A tensão nafibra óptica 16 0 pode então ser medida ao utilizar umaferramenta de medição da técnica correlata tal como descritoacima. A tensão no dispositivo óptico 160 pode então sercorrelacionada à tensão na estrutura e uma falha potencial daestrutura pode ser prevista.

O subconjunto pode ser colocado dentro dorevestimento metálico em uma variedade de maneiras, mas nãofica limitado às maneiras descritas abaixo. Em uma realizaçãoexemplificadora, uma matriz de trefilação pode ser utilizadapara reduzir o diâmetro de um tubo maior até o tamanho alvodo diâmetro do tubo final, criando desse modo o produtodesejado. Alternativamente, o revestimento metálico pode seraberto longitudinalmente e então fechado de volta depois dainserção do subconjunto. Em uma realização exemplificadora,onde o revestimento metálico é um tubo de metal, o tubo demetal pode ser manufaturado tal como descrito na patenteeuropéia n°. EP0299123.

Em uma outra realização, o subconjunto 120 pode terum diâmetro externo que é menor do que o diâmetro interno dorevestimento metálico 160. 0 subconjunto 120 é encerradoentão no revestimento metálico 160. Em seguida, orevestimento metálico 160 pode ser comprimido entre doisrolos que são ajustados até uma abertura que provê acompressão desejada do revestimento metálico 160 nosubconjunto 120. 0 nível real da compressão necessário éexperimentalmente determinado e ainda depende dos materiaisutilizados para produzir o subconjunto e o revestimentometálico.

Em uma outra realização exemplificadora, osubconjunto 120 pode ter um diâmetro externo que é menor ouigual ao diâmetro interno do revestimento metálico 160. Nesteexemplo, a fibra óptica pode ser coberta com um agenteformador de espuma que se expande quando exposto a uma fontede calor. Em tal caso, a fibra óptica, coberta com um agenteformador de espuma, é encerrada no revestimento metálico. Emseguida, o subconjunto dentro do revestimento metálico deveser exposto a uma fonte de calor para ativar o agenteformador de espuma e acoplar por tensão os elementos uns aosoutros.

O nível da compressão utilizado na manufatura dodispositivo de detecção de tensão é indicado em seguida comoforça de acoplamento. A força de acoplamento entre orevestimento metálico 110 e o subconjunto 120 estárelacionada ao diâmetro do subconjunto 120 e ao diâmetrointerno do revestimento metálico 110. Quanto maior o diâmetrodo subconjunto 12 0, maior a força de acoplamento. Aquantidade de força de acoplamento necessária para assegurarque a tensão no revestimento metálico 110 seja transferidapara o subconjunto 120, e por sua vez às fibras ópticas 160,depende dos materiais utilizados na estrutura do dispositivode detecção de tensão. Devido ao fato que uma força deacoplamento pode tensionar o subconjunto 12 0 durante oprocesso de manufatura, a força de acoplamento deve sermantida a mais baixa possível, enquanto continua atransferência de tensão para as fibras ópticas 160. Aquantidade apropriada de força de acoplamento pode serdeterminada experimentalmente para tipos diferentes demateriais.

Em uma realização exemplificadora do dispositivo dedetecção de tensão, uma fibra óptica foi revestidaprimeiramente com silicone até 600 μττι e em seguida com umacamisa de fluoreto de polivinilideno (PVDF) para formar osubconjunto. A fibra óptica coberta com silicone e PVDF, ouo subconjunto, desta realização foi então encerrada dentro deum tubo de aço inoxidável que tem um diâmetro externo de 1,84mm com um diâmetro interno de 1,44 mm. Os seguintes dadosrepresentam exemplos do acoplamento por tensão entre orevestimento metálico e o subconjunto da realizaçãoexemplificadora descrito acima. Quando o diâmetro do PVDF erade 1,46 mm, a tensão resultante na fibra variou de 0,2 a0,4%. Quando o diâmetro do PVDF era de 1,4 8 mm, a tensãoresultante da fibra variou de 0,6 a 1,0%. Quando o diâmetrodo PVDF era de 1,50 mm, a tensão resultante da fibra era de1,5 a 2,0%. A variação na tensão entre o tubo de açoinoxidável e o subconjunto desta realização era devida àsvariações do diâmetro em torno de seu alvo nominal.

A determinação do nível inicial da tensão na fibraóptica será deixada a cargo do usuário. Se, por exemplo, odispositivo de detecção de tensão tiver a tensão positivainduzida pelo esforço ou pela temperatura, então o pontoinicial desejado deve consistir no fato de ter a fibra a umnível de tensão inicial mais baixo. Por outro lado, se o cabotiver que apresentar compressão devido a exposições a umabaixa temperatura baixa ou uma tensão negativa induzida peloesforço, então um nível de tensão inicial mais elevado podeser desejável.

A força do acoplamento deve ser pelo menossuficientemente grande para impedir o resvalamento das fibrasópticas 160 dentro do subconjunto 120. Se a força deacoplamento do subconjunto 120 não for suficientementegrande, as fibras ópticas 160 dentro do subconjunto 120 irãodeslizar, fazendo com que o dispositivo de detecção de tensãoproduza resultados imprecisos. Adicionalmente, uma baixaforça de acoplamento entre o revestimento metálico e a fibraóptica pode conduzir a uma dissipação da tensão na fibra,reduzindo desse modo a sensibilidade do dispositivo dedetecção de tensão.

Com o encerramento do subconjunto 12 0 dentro de umrevestimento metálico 110, a resistência a danos químicos, àpressão e a danos mecânicos pode ser aumentada.

Adicionalmente, em uma realização exemplificadora, orevestimento metálico 110 pode ser diretamente unido àestrutura de interesse, diminuindo desse modo o efeito dosdanos que afetam o método de fixação do dispositivo dedetecção de tensão à estrutura de interesse. O revestimentometálico 110 permite que o método de fixação do dispositivode detecção de tensão à estrutura de interesse seja maisagressivo do que aquele que poderia ser aplicado se a fibraóptica sozinha fosse unida à estrutura, por exemplo, aretenção física do revestimento metálico à estrutura ou autilização de um adesivo de resistência mais elevada paraunir o dispositivo à estrutura.

Adicionalmente, nas realizações onde o dispositivode detecção de tensão é colocado, ou encaixado diretamente naestrutura, o revestimento metálico pode impedir que aintegridade da fibra óptica seja comprometida, por exemplo,nos casos onde o nível da tensão da estrutura aumenta, ouonde ocorre uma rachadura na estrutura.

Em uma realização exemplificadora da presenteinvenção, a fixação do dispositivo de detecção de tensão àestrutura de interesse pode induzir alguma tensão inicial naestrutura. No entanto, esta tensão transforma-se na leiturada tensão da linha base para essa estrutura de interesse.

Quando mede a tensão na estrutura do interesse, o usuárioestá interessado na mudança da tensão na estrutura, a qualpode ser derivada. A correlação da tensão no dispositivo dedetecção de tensão cora a tensão na estrutura permite que ousuário prediga com precisão e preveja falhas na estrutura eexecute ações antes de tal falha de modo a mitigar os danosque podem ocorrer.

A temperatura também tem um efeito na tensão dodispositivo de detecção de tensão e na estrutura. Desse modo,a temperatura é medida ao longo do comprimento da fibra aoutilizar técnicas convencionais para medir a temperatura, porexemplo, ao utilizar grades Fiber Bragg tal como descritoacima. Em seguida, a tensão devida à temperatura é separadada tensão devido à carga na estrutura para avaliarcorretamente a condição da estrutura de interesse. A tensãodevida à própria temperatura não será tipicamente deinteresse significativo quando se trata de uma falhapotencial de uma estrutura.

O próprio subconjunto pode ser produzido em umavariedade de maneiras, muitas das quais são comercialmentedisponíveis. Estas envolvem o revestimento da fibra ópticadesejada por uma combinação de extrusões, revestimentos decura térmica ou de revestimentos curados com luzultravioleta. Em uma realização exemplificadora, osubconjunto pode ser um subconjunto dielétrico.

Adicionalmente, o controle do diâmetro no subconjunto tem umimpacto direto na variabilidade da tensão no produto final,de modo que deve ser controlado tão rigidamente quantopossível dependendo do processo de manufatura selecionado.Uma vez que o subconjunto é formado, ele é encerrado norevestimento metálico.

Embora a realização exemplificadora da presenteinvenção tenha sido descrita, deve ser compreendido peloselementos versados na técnica que a presente invenção nãodeve ficar limitada às realizações exemplificadorasdescritas, mas várias mudanças e modificações podem serfeitas dentro do caráter e do âmbito da presente invenção.

Consequentemente, o âmbito da presente invenção não ficalimitado à faixa descrita das seguintes reivindicações.

Claims (22)

1. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO,caracterizado pelo fato de compreender:um subconjunto;pelo menos uma fibra óptica dentro do subconjunto;um revestimento metálico que encerra o subconjunto,em que o revestimento metálico é acoplado por tensão aosubconjunto.

2. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo do subconjunto é maior do que um diâmetrointerno do revestimento metálico, e o subconjunto écomprimido para caber dentro do revestimento metálico, pormeio do que a tensão é transferida do revestimento metálico apelo menos uma fibra óptica.

3. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo do subconjunto é igual a um diâmetro internodo revestimento metálico, e o subconjunto é comprimido paracaber dentro do revestimento metálico, por meio do que atensão é transferida do revestimento metálico a pelo menosuma fibra óptica.

4. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo do subconjunto é menor do que um diâmetrointerno do revestimento metálico, e o revestimento metálico écomprimido no subconjunto para transferir a tensão dorevestimento metálico a pelo menos uma fibra óptica.

5. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente um agente de expansão localizado entre orevestimento metálico e pelo menos uma fibra óptica, em que oagente da expansão é ativado para acoplar por tensão orevestimento metálico a pelo menos uma fibra óptica.

6. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente material de acoplamento entre o subconjunto ea fibra óptica.

7. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, caracterizadopelo fato de compreender:um dispositivo de detecção de tensão quecompreende:um subconjunto;pelo menos uma fibra óptica dentro do subconjunto;um revestimento metálico que encerra o subconjunto,em que o revestimento metálico é acoplado por tensão aosubconj unto;uma estrutura de interesse cuja tensão deve sermedida, em que o dispositivo de detecção de tensão éconectado à dita estrutura; eum sistema de medição da tensão que mede e tensãono dispositivo de detecção de tensão,em que a tensão medida no dito dispositivo dedetecção de tensão é utilizada na determinação da tensão nadita estrutura.

8. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivode detecção de tensão é conectado à estrutura de interessepelo revestimento metálico.

9. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema demedição da tensão elimina o erro na medição da tensão causadopela temperatura.

10. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a tensão nodispositivo é medida ao longo de pelo menos uma fibra ópticaem uma direção do comprimento.

11. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordo com areivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a tensão norevestimento metálico do dispositivo de detecção de tensão étransferida a pelo menos uma fibra óptica do dispositivo dedetecção de tensão.

12. SISTEMA DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivode detecção de tensão também compreende material deacoplamento entre o subconjunto e pelo menos uma fibraóptica.

13. MÉTODO DE PREVISÃO DE FALHAS EM UMA ESTRUTURA,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:fixação do dispositivo de detecção de tensão deacordo com a reivindicação 1 a uma estrutura de interesse, emque a tensão da dita estrutura deve ser medida;medição da tensão no dispositivo de detecção detensão; ecorrelação da tensão no dispositivo com a tensão naestrutura.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que a tensão no dispositivo émedida ao longo da fibra óptica em uma direção docomprimento.

15. MÉTODO DE MANUFATURA DE UM DISPOSITIVO DEDETECÇÃO DE TENSÃO, caracterizado pelo fato de compreender:o arranjo de pelo menos uma fibra dentro de umsubconjunto; eo encerramento do subconjunto dentro de umrevestimento metálico, de uma maneira tal que o revestimentometálico é acoplado por tensão ao subconjunto.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que um diâmetro externo dosubconjunto é maior do que um diâmetro interno dorevestimento metálico, e compreende adicionalmente acompressão do subconjunto para caber dentro do revestimentometálico de modo a transferir a tensão do revestimentometálico para a fibra óptica.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que um diâmetro externo dosubconjunto é igual a um diâmetro interno do revestimentometálico, e compreende adicionalmente a compressão dosubconjunto para caber dentro do revestimento metálico demodo a transferir a tensão do revestimento metálico para afibra óptica.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que um diâmetro externo dosubconjunto é menor do que um diâmetro interno dorevestimento metálico, e compreende adicionalmente acompressão do revestimento metálico no subconjunto de modo atransferir a tensão do revestimento metálico para a fibraóptica.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente acolocação de um agente de expansão entre o revestimentometálico e pelo menos uma fibra óptica, e a ativação doagente de expansão para acoplar por tensão o revestimentometálico a pelo menos uma fibra óptica.

20. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo inicial do subconjunto é maior do que umdiâmetro interno do revestimento metálico, e o subconjuntodentro do revestimento de metal se encontra em um estadocomprimido.

21. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo inicial do subconjunto é igual a um diâmetrointerno do revestimento metálico, e o subconjunto dentro dorevestimento de metal se encontra em um estado comprimido.

22. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TENSÃO, de acordocom a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que umdiâmetro externo do subconjunto é menor do que um diâmetrointerno inicial do revestimento metálico, e o revestimento demetal encerra o subconjunto em um estado comprimido.