Enzyklopädie der Faser-Bragg-Gitter-Sensortechnologie - FBG FAQ - FBG-Sensor FAQ - FBG-Demodulator FAQ - Analyse häufiger FBG-Anwendungsprobleme

This article introduces the concept of response time for FBG temperature sensors. It combines the packaging structure und material of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors (FBG thermometers, FBG probes) to explain the reasons for their fast response time und high sensitivity.

1. Zwei Faktoren, die die Temperatur-Ansprechzeit von Faser-Bragg-Gitter-Temperatursensoren beeinflussen: Wärmeleitfähigkeit und Wärmeleitungsabstand

FBG-Temperatursensoren haben eine sehr schnelle Ansprechzeit auf Temperaturänderungen des gemessenen Objekts oder der Umgebung, die hauptsächlich von der Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Materialien und dem Wärmeleitungsabstand abhängt.

OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors (FBG thermometers) are used  stainless steel seamless tubes to encapsulate the FBG. There is no adhesive or Sonstiges substances used at the FBG, so the temperature of the measured object or environment is transferred solely through the stainless steel seamless tube.

Abbildung 1	Abbildung 2

Das in unseren Sensoren verwendete Edelstahlmaterial hat einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten (Wärmeleitfähigkeit) von ungefähr 0,16/(W/m℃)×10², was unter verschiedenen gängigen Materialien als gut angesehen wird. Daher können Temperatur oder Wärme schnell übertragen werden.

At the same time, the OFSCN® Capillary Seamless Steel FBG Temperature Sensors come in sizes of 2.0mm, 0.9mm, und 0.6mm, which are already close to the limit in terms of packaging structure. As a result, the thermal conduction distance is short (see Image 3).

Mit hoher Geschwindigkeit und geringem Abstand ist die Ansprechzeit schnell und die Temperaturempfindlichkeit sehr hoch. Leider können wir keine spezifischen numerischen Werte für die Ansprechzeit angeben, da uns die Mittel zur Messung fehlen. Sollte jemand in der Branche Tests in diesem Bereich durchgeführt haben, freuen wir uns über eine Kontaktaufnahme zur Klärung dieser Angelegenheit.

Abbildung 3

2. Vorteile der schnellen Temperatur-Ansprechzeit bei Faser-Bragg-Gitter-Temperatursensoren

FBG-Demodulatoren haben sich so weit entwickelt, dass sie Bildwiederholraten von über 5000 Hz liefern können. Das bedeutet, dass bei der Verwendung von FBG-Sensoren zur Temperaturerfassung Temperaturdaten mehr als 5000 Mal pro Sekunde generiert werden können. Ich bin mir jedoch nicht ganz sicher, ob FBG-Temperatursensoren solch schnelle Temperaturänderungen erreichen können.

Nevertheless, it is undeniable that OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors, produced by DCYS, utilize a unique stainless steel seamless tube patented packaging technology. Their structure is extremely simplified, without any adhesive or auxiliary materials, und their small size ensures an excellent response time to temperature changes in the measured object und environment.

Abbildung 4

Update vom 9. September 2019:

Through discussions with industry colleagues, it has been mentioned that tests with refresh rates above 1000 Hz have been conducted, which means that FBG sensors can reflect temperature changes of at least 1000 times per second. Due to the special structure und patented design advantages brought by DCYS, I am very confident in the sensitivity of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors. However, due to limitations in testing methods und environments, we are currently unable to provide specific numerical values.

Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'