Enciclopedia de Tecnología de Detección con Red de Bragg en Fibra - Preguntas Frecuentes sobre FBG - Preguntas Frecuentes sobre Sensores FBG - Preguntas Frecuentes sobre Demoduladores FBG - Análisis de Problemas Comunes de Aplicación FBG
FBG String/array Sensor- Distributed Fiber Bragg Grating Sensors - Quasi-Distributed Fiber Bragg Grating Sensors - Concept of Multi-Point FBG Thermometers
This article introduces the concept of Sensores FBG Distribuidos (also known as quasi-Sensores FBG Distribuidos, FBG string/array sensor, array FBG sensors, or multi-point FBG thermometers) and answers the question, 'How many FBG can be integrated into a distributed FBG temperature sensor?' It also introduces the capability of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Sensors to encapsulate FBG arrays (FBGs) for multi-point temperature measurements and provides actual product images and measurement results.
1. Concepto de Sensores FBG Distribuidos y Número de FBG (Sensores FBG Distribuidos)
Un sensor de cadena/matriz FBG: tallar múltiples FBG con diferentes longitudes de onda en una fibra óptica para formar una cadena/matriz FBG, y encapsularla para que sea un sensor FBG. El sensor de cadena/matriz FBG también se conoce como Sensores FBG Distribuidos, Sensores FBG Cuasi-Distribuidos y Termómetros FBG Multipunto.
A FBG string/array sensor allows simultaneous measurements of multiple points y parameters using a single sensor.
En teoría, se puede tallar un número infinito de FBG en una sola fibra óptica; solo se necesita que cada FBG tenga una longitud de onda de Bragg diferente.
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Figura 1 |
Figura 2 |
Sin embargo, en la práctica, existen limitaciones debido a la fuente de luz de banda ancha y al módulo de detección de recepción del demodulador FBG. El rango de longitud de onda es limitado. Además, la longitud de onda del FBG cambiará con la temperatura y la deformación. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que no haya superposición entre las longitudes de onda de los FBG. Esto permite que el demodulador FBG distinga diferentes FBG basándose en sus respectivas longitudes de onda de reflexión.
Otro factor que afecta el número de FBG es la potencia disponible al recibir los FBG reflejados. Esto depende de la potencia de transmisión del demodulador, las pérdidas a lo largo de la ruta (incluidas las pérdidas por flexión, pérdidas de conector, pérdidas de unión y pérdidas por longitud de fibra), y la reflectividad de los FBG.
Por lo tanto, varios factores influyen en el número de FBG que se pueden utilizar. Generalmente, para la banda C de uso común, se recomienda no usar más de 20 FBG en un solo sensor FBG distribuido (Es necesario analizar diferentes aplicaciones).
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Figura 3 |
2. Sensores de Red de FBG de Fibra Cuasi-Distribuidos y Diagrama Físico de Cadenas/Matrices de FBG (Sensores de Cadena/Matriz de FBG)
OFSCN® has extensive experience in packaging FBG arrays and can provide customers with Sensores FBG Distribuidos (also known as quasi-Sensores FBG Distribuidos). An example is shown in the figures below (Figure 4 and 5), where eight FBGs with different wavelengths are inscribed on a short length of optical fiber, enabling simultaneous measurements of eight points.
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Figura 4 |
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Figura 5 (La imagen superior muestra la distribución de longitud de onda de una fibra óptica con una matriz de FBG de ocho longitudes de onda diferentes utilizando un analizador de espectro óptico.) |
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Figura 6 |
3. ¿Qué es una matriz FBG?
Una 'matriz FBG' se refiere a una matriz de Red de Bragg en Fibra (FBG). FBG es una tecnología de sensor de fibra óptica que utiliza la estructura de rejilla dentro de la fibra óptica para medir cantidades físicas como tensión, temperatura, desplazamiento, fuerza, vibración y más.
An FBG array represents a configuration where multiple FBG measurement points are distributed or arranged on one or multiple optical fibers. This can form a single-fiber OFSCN (Optical Frequency Scanning) FBG sensor with multiple measurement points or a multi-fiber OFSCN FBG sensor with multiple measurement points on each fiber.
By deploying the aforementioned OFSCN FBG sensors at various positions, an FBG array allows simultaneous monitoring of multiple measurement points, providing comprehensive three-dimensional environmental information on the OFSCN FBG demodulator software platform.
Las aplicaciones de las matrices FBG son diversas, especialmente en el campo de la monitorización estructural. Por ejemplo, la implementación de una matriz FBG en puentes o edificios permite la monitorización en tiempo real de deformaciones estructurales, tensiones y vibraciones. Además, las matrices FBG encuentran utilidad en áreas como oleoductos y gasoductos, palas de turbinas eólicas, etc., permitiendo mediciones de alta precisión en múltiples puntos en entornos complejos.
En resumen, una matriz FBG, que incorpora múltiples sensores FBG distribuidos en diferentes posiciones, ofrece una solución de detección de fibra óptica flexible y de alta precisión adecuada para diversos escenarios de aplicación.
The concept of an FBG array integrates Fiber Bragg Grating, FBG sensors, y the OFSCN FBG demodulator software platform.
4. ¿Qué es una matriz de sensores FBG y cuáles son las diferencias con una matriz FBG?
'Matriz de sensores FBG' y 'matriz FBG' enfatizan aspectos ligeramente diferentes.Matriz de Sensores FBG:
- Definición: Una matriz de sensores FBG se refiere a la distribución o disposición de múltiples sensores FBG en un área determinada, que puede ser en uno o múltiples sensores de Red de Bragg en Fibra.
- Características: Este término enfatiza la configuración múltiple de los sensores FBG, abarcando la disposición general de múltiples sensores de red, no solo centrándose en un único sensor de Red de Bragg en Fibra.
Matriz FBG:
- Definición: Una matriz FBG típicamente se refiere a la configuración de múltiples puntos de medición FBG en una o más fibras, formando una estructura de matriz.
- Características: Este término enfatiza la naturaleza de matriz de los FBG, abarcando múltiples puntos de medición de Red de Bragg en Fibra en una sola fibra o en múltiples fibras.
En el uso práctico, estos dos términos son a menudo intercambiables porque ambos denotan la disposición de múltiples puntos de medición FBG en un área para lograr una medición o monitorización multipunto. Por lo tanto, la diferencia entre ellos se refleja principalmente en el énfasis de si los FBG se destacan individualmente. En algunos contextos, 'matriz FBG' podría enfatizar la estructura y configuración general de toda la matriz, mientras que 'matriz de sensores FBG' podría poner más énfasis en la disposición de los sensores individuales.
5. Use the OFSCN FBG demodulator to graphically display the fiber grating sensing array (multi-point fiber Bragg grating sensor/Sensores de Cadena/Matriz FBG) para lograr una medición distribuida
You can use the OFSCN fiber Bragg grating demodulator to graphically display the fiber Bragg grating sensing array to achieve distributed measurement. Here are some examples(taking temperature measurement as an example):
A, The temperature measurement plane formed by multiple OFSCN FBG temperature sensors with multiple measuring points is shown as follows:
B, El diagrama de medición de temperatura tridimensional formado por múltiples sensores de temperatura de red de Bragg en fibra con múltiples puntos de medición se muestra a continuación:
C, In the OFSCN Fiber Bragg Grating Interrogator, you can also map these fiber Bragg grating sensing measuring point arrays to the real world by uploading photos:
Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'
DCYS is a professional string FBG sensor manufacturer, providing string FBG temperature sensor, quasi-distributed FBG strain sensor, multi-point Sensor de Estrés FBG, FBG sensor network array and other information; The brand of string FBG sensor is 'OFSCN'.