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FR2620218A1 - Method for measuring a magnitude associated with a strain deformation using optical fibres - Google Patents

Method for measuring a magnitude associated with a strain deformation using optical fibres Download PDF

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FR2620218A1
FR2620218A1 FR8712337A FR8712337A FR2620218A1 FR 2620218 A1 FR2620218 A1 FR 2620218A1 FR 8712337 A FR8712337 A FR 8712337A FR 8712337 A FR8712337 A FR 8712337A FR 2620218 A1 FR2620218 A1 FR 2620218A1
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light
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DUBOIS DEBORDE HUBERT
MENARD BENEDICTE
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DUBOIS DEBORDE HUBERT
MENARD BENEDICTE
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Abstract

The invention relates to a method for measuring a magnitude associated with a strain deformation using optical fibres, which consists of a polarisation-preserving optical fibre placed in a curable material when it is in its liquid phase in a zone to be studied or monitored. A light source of linear, given and constant polarisation emits a light signal into the optical fibre. When the optical fibre is stressed, a modification of the crystal structure of the optical fibre is produced, whence the modification of the polarisation. At the output of the optical fibre, adjustment means make it possible to send the light signal onto detectors. Since the intensity of light received on the detectors for a given fixed adjustment, and the same initial polarisation, are known the measurement of the intensity received makes it possible to determine the modification in polarisation, and therefore the modification in strain.

Description

La présente invention concerne une méthode de mesure de déformation dans un matériau utilisant la fibre optique comme capteur de mesure et comme transducteur optique. The present invention relates to a method for measuring deformation in a material using optical fiber as a measurement sensor and as an optical transducer.

Un des buts du dispositif est de transmettre à distance par des moyens puremnt optiques, une information relative à l'état d'un matériau provenant d'une zone à surveiller ou à étudier. Il existe deux méthodes mécaniques pour mesurer une grandeur associée à une contrainte. One of the aims of the device is to transmit remotely by purely optical means, information relating to the state of a material coming from an area to be monitored or studied. There are two mechanical methods for measuring a quantity associated with a stress.

La première, connue sous le nom d'extensiomètre électrique par jauge de déformation, consiste en un fil de constantan, collé en zig-zag sur un support très mince. Celui-ci étant ensuite collé à la structure en un endroit judicieusement choisi. Lorsque telui-ci se déforme, les fils de la jauge s'allongent d'une quantité d1, dans l'axe de la jauge et sa résistance varie en fonction de l'allongement d1. Par un branchemnt de la jauge sur un pont de weatstone, on mesure ainsi la variation de résistance. On en déduit alors la valeur de la déformation. The first, known as an electric extensiometer by strain gauge, consists of a constantan wire, glued in a zig-zag on a very thin support. This is then glued to the structure in a judiciously chosen location. When such is deformed, the wires of the gauge lengthen by an amount d1, in the axis of the gauge and its resistance varies as a function of the elongation d1. By connecting the gauge to a weatstone bridge, the variation in resistance is thus measured. The value of the deformation is then deduced therefrom.

Ce procédé présente l'inconvénient majeur d'être incapable de renseigner l'utilisateur sur les variations de déformation à l'intérieur du matériau, d'être sensible aux agents agressifs extérieurs ( électromagnétisme, sels alcalins. .) et d'avoir une durée de vie très limitée. This process has the major drawback of being unable to inform the user about the variations in deformation inside the material, of being sensitive to external aggressive agents (electromagnetism, alkaline salts.) And of having a duration very limited life.

Le deuxième procédé est connu sous le nom de prodédé à cordes vibrantes. Une corde placée sur la structure à étudier est mise en vibration avec une longueur d'onde et une fréquence donnée. Lorsqu'il se produit une déformation de la structure, la longueur d'onde de la vibration entretenue dans la corde varie Il y a donc modification de la fréquence des oscillations qui permet de déduire une mesure d'une variation de déformation. The second process is known as a vibrating string product. A rope placed on the structure to be studied is vibrated with a given wavelength and frequency. When a deformation of the structure occurs, the wavelength of the vibration maintained in the string varies. There is therefore a modification in the frequency of the oscillations which makes it possible to deduce a measurement of a variation in deformation.

Par ailleurs, il a déjà été envisagé l'utilisation de moyens optiques pour effectuer de telles mesures. Furthermore, the use of optical means has already been envisaged for carrying out such measurements.

Certaines utilisent la fibre optique comme moyen de transport de l'information mais le moyen de détection reste mécanique et donc sensibles aux parasites. Some use optical fiber as a means of transporting information, but the detection means remains mechanical and therefore sensitive to parasites.

D'autres utilisent des fibres optiques placées à l'intérieur du matériau mais analysent des phénomènes autres tels que les pertes de lumière, les différences de couleur, la mesure de la quantité de lumière ainsi que la mesure des interférences produites entre plusieurs fibres ou à l'intérieur d'une mème fibre.  Others use optical fibers placed inside the material but analyze other phenomena such as light losses, color differences, measuring the amount of light as well as measuring the interference produced between several fibers or inside a fiber meme.

Un des buts de la présente invention est de pallier les inconvénients qui viennent d'être décrits tout en transmettant une information provenant du coeur du matériau et en restant insensible aux perturbations de toutes sortes
Ce procédé s'applique surtout aux matériaux "durcissables", c'est à dire ceux qui, au cours de leur fabrication ou de leur mise en place passent par une. phase liquide et qui se solidifient ensuite C plastique, à base de liant hydraulique, matériau composite. Ceci afin de placer la fibre à l'intérieur du matériau pour mesurer une grandeur associée à une contrainte dans ledit matériau.Il est toujours possible de placer une fibre en surface pour mesurer es déformations sur le matériau mais on perd l'un des avantages importants de cette méthode que de pouvoir analyser le coeur du matériau.
One of the aims of the present invention is to overcome the drawbacks which have just been described while transmitting information originating from the core of the material and remaining insensitive to disturbances of all kinds.
This process applies especially to "hardenable" materials, ie those which, during their manufacture or their installation pass through one. liquid phase and which then solidify C plastic, based on hydraulic binder, composite material. This is to place the fiber inside the material to measure a quantity associated with a stress in said material. It is always possible to place a fiber on the surface to measure deformations on the material but one loses one of the important advantages of this method than being able to analyze the core of the material.

Pendant la phase. liquide du matériau durcissable, on fait passer une fibre optique en la positionnant dans la zone où 1 'on veut faire des mesures. Une fois le matériau mis en place, on envoie un signal lumineux polarisé dans la fibre. On mesure la polarisation du signal lumineux sortant de la fibre optique en comparant l'intensité lumineuse recue sur les moyens de réception par rapport à une intensité lumineuse connue pour une p la r i sat i on de.  During the phase. liquid of the hardenable material, an optical fiber is passed by positioning it in the zone where one wants to make measurements. Once the material is in place, a polarized light signal is sent into the fiber. The polarization of the light signal leaving the optical fiber is measured by comparing the light intensity received on the reception means with respect to a known light intensity for a p la r i sat i on of.

La modification de la polarisation est obtenue par un effet purement optique appelé birefringence. The modification of the polarization is obtained by a purely optical effect called birefringence.

Pour cela, le dispositif de mesure selon 1' invention comprend
- Une source lumineuse.
For this, the measuring device according to the invention comprises
- A light source.

- Des moyens polariseurs de la lumiere émise par ladite source si celle--ci ne l'est pas déjà. - Means polarizing the light emitted by said source if it is not already.

- Des moyens modulateurs afin d'obtenir un signal
Lumineux "propre".
- Modulating means in order to obtain a signal
Bright "clean".

- Des moyens destinés à faire converger les rayons lumineux émis par ladite source sur des moyens de positionnement et de réglage de la fibre optique par rapport aux moyens optiques utilisés. - Means intended to converge the light rays emitted by said source on means for positioning and adjusting the optical fiber relative to the optical means used.

- Une ( ou des) fibre(s) optique(s). - One (or more) optical fiber (s).

- Des moyens optiques destinés å faire converger le signal lumineux issu lie l'extrémité de la fibre sur des moyens récepteur
- Des moyens récepteurs du signal lumineux précédés, si nécessaire, de moyens de polarisation et de réglage pour obtenir un maximum de lumière sur ceux-ci.
- Optical means intended to make the light signal coming from the end of the fiber converge on receiving means
- Means for receiving the light signal preceded, if necessary, by means of polarization and adjustment to obtain a maximum of light thereon.

- Des moyens de détection afin d'éliminer les bruits lumineux et d'obtenir un signal pouvant étre analysé. - Detection means to eliminate light noises and obtain a signal that can be analyzed.

- Des moyens d'analyse pour déterminer la variation de polarisation du signal lumineux de sortie pour une mème polarisation du signal source.  - Analysis means for determining the variation in polarization of the light output signal for the same polarization of the source signal.

Ce procédé permet d mettre en oeuvre plusieurs modes de réalisation. This method makes it possible to implement several embodiments.

Les modes de réalisation dépendent du type de fibre optique à utiliser et du type de mesure à effectuer, globale ou ponctuelle.  The embodiments depend on the type of optical fiber to be used and on the type of measurement to be carried out, global or specific.

Dans un premier mode de réalisation, pour une polarisation et pour une fibre quelconque, la lumière est entrée polarisée et sort de la fibre optique polarisée Il convient de placer deux moyens de détection précédés de deux polariseurs croisés de faCon à obtenir les deux composantes de cette polarisation. In a first embodiment, for a polarization and for any fiber, the light is polarized input and leaves the polarized optical fiber. It is advisable to place two detection means preceded by two crossed polarizers so as to obtain the two components of this polarization.

Un deuxième mode de réalisation est caractérisé par une fibre qui maintient la polarisation et une polarisation rectiligne Ce mode de réalisation est préférable car la polarisation est plus simple à étudier. A second embodiment is characterized by a fiber which maintains polarization and a rectilinear polarization. This embodiment is preferable because the polarization is easier to study.

De préférence, le signal lumineux est transmis dans la fibre optique le plus "proprement" possible. Pour cela, il convient de mettre en place des moyens modulateurs et d'analyse. Preferably, the light signal is transmitted in the optical fiber as "cleanly" as possible. For this, it is necessary to set up modulating and analytical means.

En variante ou en complément, il serait préférable d'utiliser les moyens de 1 'opto-électronique afin d'obtenir un montage plus simple et plus précis permettant une application pratique plus aisée. As a variant or in addition, it would be preferable to use the means of optoelectronics in order to obtain a simpler and more precise assembly allowing an easier practical application.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faites en référence aux dessins annexés sur lesquels:
les figures la et 1b représentent le principe fondamental de l'invention.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description below, made with reference to the appended drawings in which:
Figures la and 1b show the fundamental principle of the invention.

la figure 2 représente un mode de réalisation de l'invention dans le cas d'une polarisation quelconque. FIG. 2 represents an embodiment of the invention in the case of any polarization.

la figure 3a représente un deuxième mode de réalisation pour le cas, préférable, où la polarisation serait rectiligne et la fibre à maintient de polarisation. FIG. 3a represents a second embodiment for the preferable case where the polarization is rectilinear and the fiber maintains polarization.

la figure 3b repprésente une variante du mode de réalisation précédent ou le système optique utilisé a permis d'apporter une simplification de montage. Figure 3b shows a variant of the previous embodiment where the optical system used has made it possible to simplify assembly.

@ la figure 4 représente un autre mode de réalisation. @ Figure 4 shows another embodiment.

la figure 5 représente un autre aspect de l'invention pour le cas de mesures ponctuelles. FIG. 5 represents another aspect of the invention for the case of point measurements.

la figure 6 représente les signaux receuilis par les détecteurs lors d'un essai de compression en fonction du temps. FIG. 6 represents the signals received by the detectors during a compression test as a function of time.

@ la figure 7 représente les signaux de la figure 6 une fois analysé, en fonction de l'effort subi par la fibre optique ou le matériau dans lequel elle se trouve placée.  @ Figure 7 shows the signals of Figure 6 once analyzed, depending on the effort undergone by the optical fiber or the material in which it is placed.

Beien que 1 'on décrira les mesures de contrainte- déformation, l'invention est applicable dans de nombreux domaines après adaptation. Although the stress-strain measurements will be described, the invention is applicable in many fields after adaptation.

En effet, le principe de l'invention est d'utiliser la propriété qu'a la fibre optique d'être un matériau biréfringent car elle est composée de silice. Lorsque la fibre optique subit un effet physique C contrainte, déformation, pression, tension) il se produit une modification de la structure cristalline de la fibre. Lorsqu'une onde polarisée va rencontrer ce changement de structure ~ et par effet de biréfringence, il y a modification de la polarisation initiale. Le procédé permet de mettre en évidence une varation de contrainte en fonction de la variation de la polarisation . Indeed, the principle of the invention is to use the property that the optical fiber has of being a birefringent material because it is composed of silica. When the optical fiber undergoes a physical effect (stress, deformation, pressure, tension) there is a modification of the crystal structure of the fiber. When a polarized wave will encounter this change in structure ~ and by birefringence effect, there is modification of the initial polarization. The method makes it possible to highlight a stress variation as a function of the variation of the polarization.

La connaissance de la polarisation se fait par mesure de l'intensité lumineuse reçue sur des moyens de réception. The polarization is known by measuring the light intensity received on reception means.

Cette intensité lumineuse recue est comparée a une i 'itens i té connue correspondant à une polarisation donnée, réglée avec un polariseur fixe ces deux intensités sont obtenues avec une même polarisation du signal source
Les figures la et lb représentent schématiquement l'effet produit sur la polarisation de la lumière passant dans la fibre optique lorsque celle-ci subit un effort Sous l'effet d'une force F, la polarisation de 1a lumière sortant de la fibre optique effectue une rotation. Lorsque la fibre optique n'est pas chargée ( figure la),la polarisation est à un angle α;@
Si on charge la fibre optique, la polarisation "tourne" et prend le valeur ss ( figure 1b). En fonction de la variation angulaire le polarisation, on en déduit une variation ou une mesure d' ' une grandeur assoc lé a une contrai nte-déformation .
This received light intensity is compared to a known intensity corresponding to a given polarization, adjusted with a fixed polarizer, these two intensities are obtained with the same polarization of the source signal.
FIGS. 1a and 1b schematically represent the effect produced on the polarization of the light passing through the optical fiber when the latter undergoes a force. Under the effect of a force F, the polarization of the light leaving the optical fiber performs a rotation. When the optical fiber is not loaded (Figure la), the polarization is at an angle α; @
If the optical fiber is loaded, the polarization "turns" and takes the value ss (figure 1b). As a function of the angular variation, the polarization, there is deduced therefrom a variation or a measurement of a quantity associated with a stress-deformation.


La figure 2 montre le dispositif de mesure mettant en oeuvre le procédé de l'invention.

FIG. 2 shows the measuring device implementing the method of the invention.

Une source lumineuse (100) émet un rayon lumineux vers l'extrémité de la fibre optique. Il passe par un moyen de polarisation (101) et par des moyens optiques et de réglage (102) qui font entrer directement ce rayon lumineux dans la fibre (103).  A light source (100) emits a light ray towards the end of the optical fiber. It passes through a polarization means (101) and through optical and adjustment means (102) which make this light ray enter the fiber (103) directly.

Auparavant, il passe par des moyens modulateurs (140) qui vont "épurer" le signal lumineux pour ne laisser passer que le signal provenant de la source lumineuse (100) du montage. La fibre optique est préalablement placée dans le matériau à étudier et fixée aux extrémités par des éléments positionneurs (105). Previously, it passes through modulating means (140) which will "purify" the light signal to let only pass the signal from the light source (100) of the assembly. The optical fiber is previously placed in the material to be studied and fixed at the ends by positioning elements (105).

A l'autre extrémité de la fibre optique, le signal lumineux est récupéré par d'autres moyens optiques et de réglage (110) puis dans un diviseur optique (120). Les deux signaux ainsi formé sont dirigés vers deux moyens de polarisation. (121 et 122) qui sont croisés entre eux. Les deux signaux lumineux sont captés par deux moyens de détection (126) qui convertissent les rayons lumineux en signaux électriques. Ces signaux lumineux sont envoyés dans un moyen d'analyse (160) lui-mème relié au moyen modulateur (150) qui synchronise les signaux ( celui de modulation et les deux signaux reCus). At the other end of the optical fiber, the light signal is recovered by other optical and adjustment means (110) and then in an optical divider (120). The two signals thus formed are directed to two polarization means. (121 and 122) which are crossed between them. The two light signals are picked up by two detection means (126) which convert the light rays into electrical signals. These light signals are sent into an analysis means (160) itself connected to the modulator means (150) which synchronizes the signals (that of modulation and the two received signals).

Pour obtenir une mesure de déformation, il faut régler un moyen de polarisation (121) de telle faCon que l'on laisse passer un maximum de signal lumineux sur un des moyens de détection et que l'autre (122) soit réglé perpendiculairement à l'élément 121. Le moyen de polarisation (101) ne sert qu'à obtenir une lumière polarisé à l'entrée dans la fibre optique (103). Il ne faut plus modifier les réglages des polariseurs. To obtain a measurement of deformation, it is necessary to adjust a polarization means (121) in such a way that a maximum of light signal is allowed to pass over one of the detection means and that the other (122) is adjusted perpendicularly to the element 121. The polarization means (101) only serves to obtain polarized light at the entrance to the optical fiber (103). The settings for the polarizers should no longer be changed.

Lorsque l'on exerce une contrainte sur la fibre ou sur le matériau dans lequel elle se trouve, la polarisation effectue une rotation. A la sortie de la fibre optique (103), l'intensité des signaux lumineux capté par les moyens de détection (126) est modifiée. On peut donc mesurer une modification de poarisation par analyes des modifications d'intensité reCues en la comparant à celle obtenue lorsque l'on a réglé les moyens de polarisation (121). On peut donc mesurer une variation de contrainte-déformation. When a stress is exerted on the fiber or on the material in which it is found, the polarization performs a rotation. At the output of the optical fiber (103), the intensity of the light signals picked up by the detection means (126) is modified. We can therefore measure a change in poarization by analysis of changes in intensity received by comparing it to that obtained when we have adjusted the polarization means (121). We can therefore measure a variation in stress-strain.

C: schéma est un schéma de principe, il a été mis en oeuvre avec des fibres monomodes et une polarisation quelconque. C: diagram is a schematic diagram, it has been implemented with single-mode fibers and any polarization.

A partir de ce montage de base, il est possible de trouver de nombreuses variantes qui peuvent de simplifier le montage ou de mesurer d'autres types de grandeur.  From this basic assembly, it is possible to find many variants which can simplify the assembly or measure other types of quantity.

La figure 3a reprend le principe de base de la figure 2, mais la fibre z (103) est remplacée par une fibre à maintien de polarisation (203), ce qui simplifie le montage et les mesures et qui a permis d'obtenir les resultats de la figure 6. Figure 3a shows the basic principle of Figure 2, but the fiber z (103) is replaced by a polarization maintaining fiber (203), which simplifies the assembly and the measurements and which made it possible to obtain the results in Figure 6.

Dans ce cas, il n'y a qu'à étudier la composante de la polarisation car celle-ci est. rectiligne. On supprime ainsi le cube diviseur (120), un moyen de polarisation t 122) et un moyen de réception (126) d'ou une simplification de montage pour le mème résultat. In this case, there is only to study the component of the polarization because this one is. straight. This eliminates the divider cube (120), a polarization means t 122) and a reception means (126) hence a simplification of assembly for the same result.

La figure 3b montre un système encore plus simplifié par le fait de l'utilisation de moyens opto-électroniques et l'utilisation de moyens de connexion. Par cette variante, le système n'est plus sensible aux bruits lumineu > ::, car le signal lumineux émit par la source lumineuse(100) n'est jamais en contact avec le milieu extérieur entre celle--ci et le moyen de réglage (105) ainsi qu'entre les éléments 105 et 126. Figure 3b shows an even more simplified system by the use of opto-electronic means and the use of connection means. By this variant, the system is no longer sensitive to light noises> ::, because the light signal emitted by the light source (100) is never in contact with the external medium between it and the adjustment means (105) as well as between elements 105 and 126.

Les éléments 100, 101 et 10.2 peuvent étre remplacés par les moyens de l'opto-électronique (200) connectés à la fibre optique par des moyens de connexion (205) remplaCant les moyens de positionnement (105). Il en est de même pour les éléments 110, 121 et 126 remplacés par un élément opto-électronique (210). The elements 100, 101 and 10.2 can be replaced by the opto-electronic means (200) connected to the optical fiber by connection means (205) replacing the positioning means (105). It is the same for elements 110, 121 and 126 replaced by an opto-electronic element (210).

Le signal lumineux, polarisé, est émis par les moyens opto-électroniques (200), qui sont connectés à la fibre optique(203) placé dans le matériau à étudier, par l'élément de connexion (205) A l'autre extrémité de la fibre optique, des moyens de réception (210) relié à des moyens d'analyse (160) permettant de déterminer la variation de polarisation. The polarized light signal is emitted by opto-electronic means (200), which are connected to the optical fiber (203) placed in the material to be studied, by the connection element (205) At the other end of the optical fiber, reception means (210) connected to analysis means (160) making it possible to determine the variation in polarization.

Par ce mème procédé, on peut mesurer la contrainte s'exerçant sur la fibre optique ou dans le matériau dans laquelle elle est placee. By this same method, one can measure the stress exerted on the optical fiber or in the material in which it is placed.

Ce mode opératoire s'adapte très bien à une application pratique par sa simplicité et les éléments qu'elle met en oeuvre. This operating mode adapts very well to a practical application by its simplicity and the elements that it implements.

Une variante à ce mode opératoire, représentée par la figure 4, pourrait étre l'ajout d'un cube diviseur (120) entre le moyen opto-électronique (200) et le moyen de réglage (105). A variant of this operating mode, represented by FIG. 4, could be the addition of a divider cube (120) between the opto-electronic means (200) and the adjustment means (105).

L'un des signaux lumineux va sur un moyen de réception (126) et l'autre passerait dans la fibre optique (203). One of the light signals goes to a receiving means (126) and the other would pass through the optical fiber (203).

Une dernière variante est représentée par la figure 5. Dans ce mode de réalisation, il sagit non plus d'analyser la lumière qui passe dans la fibre optique mais celle qui revient sur elle-même après avoir rencontré une modification de la structure cristalline de la fibre optique (203) créée par une contrainte s'exerCant sur la.fibre ou dans le matériau dans laquelle elle est positionnés. A last variant is represented by FIG. 5. In this embodiment, it is no longer a question of analyzing the light which passes through the optical fiber but that which returns on itself after having encountered a modification of the crystal structure of the optical fiber (203) created by a stress acting on the fiber or in the material in which it is positioned.

Le dispositif se compose d'une source lumineuse (100), d'un moyen le polarisation (101) et es moyens optiques et de réglage (102). On peut aussi mettre un moyen opto-électronique (200). On dispose alors un cube diviseur (120) . Le signal lumineux émis par la source lumineuse ( (100) passe dans ces différents éléments et entre dans la fibre optique (203) placée dans le matériau à étudier. Les contraintes créent dans la fibre une modification de la structure cristalline. De ce fait, une infime partie du signal lumineux émis prend le chemin inverse du sens de propagation initiale.De retour au cube diviseur (120), il est orienté vers un moyen de détection (126) précédé de moyens de polarisation (121). The device consists of a light source (100), a polarization means (101) and optical and adjustment means (102). One can also put an opto-electronic means (200). We then have a divider cube (120). The light signal emitted by the light source ((100) passes through these various elements and enters the optical fiber (203) placed in the material to be studied. The stresses create in the fiber a modification of the crystal structure. a small part of the light signal emitted takes the opposite path from the direction of initial propagation. Back to the divider cube (120), it is oriented towards a detection means (126) preceded by polarization means (121).

De mème que pour les autres modes opératoires, l'analyse des signaux est identique. As with the other operating modes, the analysis of the signals is identical.

De plus, en mesurant le temps mis entre 1 ' émission et la réception du signal lumineux sur les moyens de réception et en connaissant la longueur d'onde et la vitesse de propagation de la lumière Jars la fibre optique, on peut déterminer la distance parcourue par le signal lumineu:.---:. On détermine alors le point précis du changement de structure cristalline, donc celui de la modification de contrainte. In addition, by measuring the time taken between the emission and the reception of the light signal on the reception means and by knowing the wavelength and the speed of propagation of the light by the optical fiber, it is possible to determine the distance traveled. by the light signal: .--- :. One then determines the precise point of the change in crystal structure, therefore that of the stress modification.

La figure 6 représente schématiquement les signaux obtenus avec le dispositif de le figure 3a. Elle montre la variation d'intensité lumineuse I re@ue par l'élément de réception (126) en fonction du temps au cours d'un essai de chargemnt sur une éprouvette dans laquelle était placée la fibre transmettant le signal lumineux. Le moyen de polarisation (121) est réglé pour que l'intensité lumineuse Io re@ue lorsque l'éprouvette n'est pas chargée, soit maximale ( point A). Ce réglage ne doit pas plus étre modifiè.  FIG. 6 schematically represents the signals obtained with the device of FIG. 3a. It shows the variation in light intensity I received by the receiving element (126) as a function of time during a loading test on a test tube in which the fiber transmitting the light signal was placed. The polarization means (121) is adjusted so that the light intensity Io re @ ue when the test piece is not loaded, is maximum (point A). This setting should not be changed any more.

Lors du chargement, on distingue une diminution de l'intensité lumineuse re@ue pour passer par zéro ( point B). Le moyen de détection (121) ne reçoit plus de lumière, la polarisation a donc tourné de 90 par rapport à la polarisation initial le réglé sur le polariseur t (121) car la lumière ne passe plus lorsque les deux polarisations sont croisées ( perpendiculaires entre elles). En continuant l'essai, on voit que l'intensité lumineuse passe par un maximum dans les valeurs négatives ( point C) qui correspond à une rotation de la polarisation de 180 . On peut, de mème, dire que la polarisation a tourné de 270C au point O.  During loading, there is a decrease in the light intensity received to go through zero (point B). The detection means (121) no longer receives light, the polarization has therefore rotated 90 relative to the initial polarization the set on the polarizer t (121) because the light no longer passes when the two polarizations are crossed (perpendicular between they). Continuing the test, we see that the light intensity passes through a maximum in the negative values (point C) which corresponds to a rotation of the polarization of 180. We can, similarly, say that the polarization has rotated 270C at point O.

La figure 7 traduit la courte représentée sur la figure 6 n traçant l'intensité lumineuse I en fonction de l'effort F appliqué à l'éprouvette pendant ce même essai de compression décrit à la figure 6. On constate une allure sinusoidale de la courbe obtenue ce qui traduit une relation certaine entre le chargement et la rotation de la polarisation du signal lumineux passant dans la fibre passé dans l'éprouvette.  FIG. 7 translates the short shown in FIG. 6 n plotting the light intensity I as a function of the force F applied to the test piece during this same compression test described in FIG. 6. There is a sinusoidal shape of the curve obtained which translates a certain relationship between the loading and the rotation of the polarization of the light signal passing through the fiber passed through the test piece.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mesure d'une grandeur associée à une contrainte-déformation subie par un matériau durcissable caractérisé par le fait que l'on fait traverser ledit matériau en cours de durcissement par au moins une f fibre optique dans la ( ou les) zone(s) du matériau dans lesquelles on veut mesurer ladite grandeur  1. Method for measuring a quantity associated with a stress-deformation undergone by a hardenable material characterized in that said material being hardened is passed through by at least one optical fiber in the (or) zone (s) of the material in which we want to measure said quantity - on envoie une lumière polarisée par une extrémité de chacune des fibres optiques; - We send a light polarized by one end of each of the optical fibers; - on mesure, pour chaque fibre pique, la polarisation de la lumière sortant par son autre extrémité; et - The polarization of the light exiting through its other end is measured for each pique fiber; and - de la différence des polarisations recues, pour une même polarisation du signal source, on en déduit, à l'aide de moyens d'analyse (160), la grandeur recherchée à un instant donné. - From the difference of the polarizations received, for the same polarization of the source signal, we deduce therefrom, using analysis means (160), the quantity sought at a given instant. 2. Procédé selon la revendication 1 caractéris par le fait que l'on réalise des mesures dans des matériau qui pendant leur mise en place, leur fabrication ou de part leur nature physique ou chimique passe d'un état liquide à un état solide ce qui permet de placer la fibre dans le matériau. 2. Method according to claim 1 characterized in that one carries out measurements in material which during their establishment, their manufacture or because of their physical or chemical nature passes from a liquid state to a solid state which allows the fiber to be placed in the material. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'on utilise, de préférence à toute autre, une fibre optique à maintien de polarisation. 3. Method according to claims 1 and 2 characterized in that one uses, preferably any other, an optical fiber with polarization maintenance. 4. Dispositif de mesure d'une grandeur associée à une contrainte-déformation subie par un matériau durcissable caractérisé par le fait qu'il comprend: 4. Device for measuring a quantity associated with a stress-strain undergone by a hardenable material, characterized in that it comprises: - une source lumineuse (100) - a light source (100) - des moyens de polarisation (101) de la lumière émise par ladite source - polarization means (101) of the light emitted by said source - au moins une fibre optique (203) de longueur suffisante pour traverser le matériau dans la zone de mesure - at least one optical fiber (203) of sufficient length to pass through the material in the measurement area - des moyens polariseurs (121) du signal lumineux sortant de la (ou des) fibres. - polarizing means (121) of the light signal leaving the (or) fibers. - des moyens récepteurs (126) du signal lumineux pour recevoir le signal lumineux polarisé. - Receiving means (126) of the light signal to receive the polarized light signal. - des moyens d'analyse (160) pour déterminer la variation de polarisation du signal lumineux de sortie pour une même polarisation du signal source.  - analysis means (160) for determining the variation in polarization of the output light signal for the same polarization of the source signal. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que des moyens modulateurs ( 140 et 150) placés entre les moyens polariseurs (101) et la fibre optique ( 103) permettant d'obtenir un signal lumineux utilisable pour les mesures. 5. Device according to claim 4, characterized in that modulating means (140 and 150) placed between the polarizing means (101) and the optical fiber (103) making it possible to obtain a light signal which can be used for measurements. 6. Dispositif selon la @evendication 4 caractérisé par le fait que des moyens optiques (102) destiné à faire converger le signal lumineux dans la fibre optique (103). 6. Device according to @evendication 4 characterized in that optical means (102) intended to converge the light signal in the optical fiber (103). 7. Dispositif selon le revendication b caractérisé par le fait qu'il se compose de moyens de positionnement et de réglage (105) de la fibre optique par rapport aux moyens optiques utilisés. 7. Device according to claim b characterized in that it consists of positioning and adjustment means (105) of the optical fiber relative to the optical means used. 8. Dispositif selon les revendications 1, 6 et 7 caractérisé par le fait que des moyens opto-électroniques (200,205,210) peuvent étre utilisés pour simplifier le montage. 8. Device according to claims 1, 6 and 7 characterized in that opto-electronic means (200,205,210) can be used to simplify assembly. 9. Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait qu'une analyse de la polarisation du signal lumineux de retour par l'ajout d'un cube diviseur (120) entre les éléments 102 et 105 permet de déterminer ladite grandeur de facon ponctuelle.  9. Device according to claims 1 and 4 characterized in that an analysis of the polarization of the return light signal by the addition of a divider cube (120) between the elements 102 and 105 makes it possible to determine said quantity in a manner punctual.
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