Senzor pro měření teplot odvrácené strany a vnitřních povrchů materiálů vzorků sendvičové konstrukce dřevostavby

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F24%3A10255746" target="_blank" >RIV/61989100:27240/24:10255746 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Senzor pro měření teplot odvrácené strany a vnitřních povrchů materiálů vzorků sendvičové konstrukce dřevostavby

Popis výsledku v původním jazyce

Současné právní předpisy požadují, aby stavební konstrukce objektů, tedy také dřevostaveb splňovaly řadu parametrů. Z hlediska požární bezpečnosti musí stavební konstrukce vyhovovat požadavkům z hlediska reakce materiálů na oheň a mít požadovanou hodnotu požární odolnost. U požární odolnosti konstrukcí se hodnotí zejména jejich celistvost (značeno E) a tepelná izolace (značeno I). Podle současných předpisů se ve zkušebnách autorizovaných osob při testování parametru izolace požární odolnosti konstrukce měří teplota na odvráceném povrchu pomoci termočlánků. Tento způsob měření teploty neřeší testování míst na stavební konstrukci, která jsou z hlediska požární odolnosti kritická, ať už jde o teploty na odvráceném povrchu nebo uvnitř konstrukce v místech teplotních mostů, uložení hořlavých materiálů, spojů a podobně. Tento projekt se zabývá možností využití optických vláken a distribuovaných systémů pro měření vysokých teplot.

Název v anglickém jazyce

Sensor for measuring the temperature of the reverse side and internal surfaces of the materials of sandwich timber building samples

Popis výsledku anglicky

Current legal regulations require that the construction of buildings, i.e. also wooden buildings, meet a number of parameters. From the point of view of fire safety, the building structure must meet the requirements in terms of the reaction of materials to fire and have the required fire resistance value. The fire resistance of structures is evaluated mainly by their integrity (marked E) and thermal insulation (marked I). According to current regulations, the temperature on the facing surface is measured using thermocouples in the testing laboratories of authorized persons when testing the fire resistance insulation parameter of the structure. This method of temperature measurement does not solve the testing of places on the building structure that are critical from the point of view of fire resistance, whether it is temperatures on the opposite surface or inside the structure in places of thermal bridges, storage of combustible materials, joints and the like. This project deals with the possibility of using optical fibers and distributed systems for measuring high temperatures.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

—

Návaznosti

N - Vyzkumna aktivita podporovana z neverejnych zdroju

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

04-11-2024_F

Číselná identifikace

S105/18-440-01

Technické parametry

Řešení využívá specifického počtu, tvaru a uložení multimódových optických vláken typu MM 50/125/250 µm v kombinaci s nehořlavými tkaninami o rozměrech 1×1 m, které se umísťují na vnitřní (hořlavá parozábrana a hořlavá tepelná izolace vzorků sendvičové konstrukce dřevostavby) a odvrácenou stranu (její vnější povrch) měřeného vzorku sendvičové konstrukce dřevostavby o rozměrech 1×1 m. Optické multimódové vlákno typu MM 50/125/250 µm je v primární akrylátové ochraně, tím je docíleno rychlejší časové odezvy na měřenou teplotu. Senzorická část je charakterizována specifickým tvarem ve tvaru kroužků o průměru 5 cm, každý kroužek je tvořen přesně 20 závity optického vlákna typu MM 50/125/250 µm. Jednotlivé kroužky jsou propojeny optickým vláknem typu MM 50/125/250 µm o délce 15 cm, což je pouhých 5 % délky vlákna v jednotlivých kroužcích. Rozestupy mezi jednotlivými kroužky jsou přesně 5 cm (od kraje kroužku ke kraji kroužku následujícího). Celkový počet kroužků je 100 a to na rozměr 1×1m nehořlavé tkaniny. Uchycení měřicích kroužků na nehořlavou tkaninu odpovídá podstatě měření, které je prováděno na tepelně slabě vodivých materiálech s nízkou hodnotou gradientu teploty. Optická vlákna MM 50/125/250 µm, respektive kroužky jsou uchyceny pevným spojem, a to přišitím na měřicí nehořlavou tkaninu – každý kroužek je uchycen ve 4 bodech po kroku 90°, spojovací vlákno mezi kroužky (o délce 15 cm) je uchyceno v 1 místě (ideálně centrálně tzn. ve vzdálenosti 7,5 cm). Nehořlavá tkanina zjednodušuje manipulaci s optickými vlákny a osazování měřicích kroužků na samotné vzorky o rozměrech 1×1 m sendvičové struktury dřevostavby. Použit je totožný typ nehořlavé tkaniny, která se umísťuje na měřený vzorek sendvičové dřevostavby (uvnitř a vně). Pro měření vně a uvnitř vzorků jsou optická vlákna typu MM 50/125/250 µm, resp. kroužky uchycena pevným spojem na aramidové nehořlavé tkanině, která má gramáž 240 g/m2. Nehořlavá tkanina tohoto typu, resp. vlastností je použita pro její vyšší odolnost vůči vysokým teplotám. Tato zvýšená odolnost je nutná pro zajištění mechanických vlastností tkaniny, která slouží k uchycení optických vláken, resp. kroužků typu MM 50/125/250 µm. Pro měření teploty vnitřních povrchů materiálů a odvrácené strany jednoho vzorku sendvičové konstrukce dřevostavby, musí být použity minimálně dva senzory (funkční vzorky). Tyto senzory pak musí být propojeny sériově – použitím stejného typu optického vlákna. Pro funkci uvedeného řešení (senzoru) je nutné použít konvenční měřicí přístroj DTS (distribuovaný teplotní systém) – například Sensornet Sentinel DTS a Yokogawa DTSX3000, který slouží pro optické napájení optického vlákna a získání informace o teplotě. Dále je nutné využít konvenční zdroj tepelného záření, ideálně laboratoř obsahující tento zdroj tepelného záření, ve které se analyzují a vyhodnocují reakce výrobků na oheň a provádí klasifikaci materiálů a komponent dle požadavků normy EN 45545-2.

Ekonomické parametry

Výrobní cena předkládaného senzorického elementu je cca 1000 Kč.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

27003949

Název vlastníka

VŠB-TU Ostrava

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

O - Doposud nevyužívaný výsledek

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—