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Precisión de los Sensores de Temperatura de Red de Bragg en Fibra - Temperatura Mínima Resoluble por Termómetros FBG - Resolución de Temperatura

Este artículo explica el concepto de resolución de temperatura (precisión de temperatura) de los sensores FBG desde una perspectiva de sensibilidad. Se refiere al cambio mínimo de temperatura que los sensores FBG pueden medir cuando se utilizan con equipos de demodulación. Estos datos determinan la precisión mínima de los sensores de temperatura FBG (lo que está relacionado con el empaquetado de los sensores y la precisión de demodulación del demodulador FBG).

Additionally, it introduces the minimum resolvable temperature values of two types of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Sensors under conventional FBG demodulator conditions.

 

1. Concepto de Sensibilidad a la Temperatura de los Sensores de Temperatura de Redes de Bragg en Fibra

La sensibilidad a la temperatura de los sensores de temperatura FBG se denomina a veces resolución, precisión o sensibilidad a la temperatura de los sensores.

Específicamente, bajo las mismas condiciones del demodulador FBG, la sensibilidad a la temperatura (resolución, precisión) de cada sensor de temperatura FBG es diferente. Estos datos están determinados principalmente por la longitud de onda de reflexión de la FBG y las características inherentes del vidrio de la fibra. A veces, también está relacionado con el método de empaquetado del sensor, ya que diferentes métodos de empaquetado pueden mejorar o reducir la sensibilidad de las FBG.

Diagrama físico del sensor de temperatura FBG de tubo capilar de acero sin costura OFSCN® (de un solo extremo)
Figura 1
Diagrama físico del sensor de temperatura/deformación/esfuerzo FBG de tubo capilar de acero sin costura OFSCN® (parte del mismo)
Figura 2

 

2. Temperature Sensitivity (Testing Accuracy) of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors

 

For the commonly used single-ended OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors by DCYS (refer to Figura 1 and Figure 2), around the 1550nm wavelength, the sensitivity (resolution) of the FBG temperature sensors is approximately 11 picometers per Celsius degree (refer to Figure 3).

En otras palabras, cuando la temperatura del objeto medido o del entorno cambia en 0.1 grados Celsius, la longitud de onda de reflexión del sensor de temperatura FBG cambia en 1 picómetro. Por lo tanto, podemos decir que la sensibilidad (resolución de temperatura) del sensor de temperatura FBG es de 0.1 grados Celsius.

Diagrama de calibración de longitud de onda y temperatura para el sensor de temperatura FBG de tubo capilar de acero sin costura OFSCN® de 100 °C

Figura 3

3. Sensibilidad a la Temperatura (Precisión de Prueba) de Sensores de Temperatura de Redes de Bragg en Fibra Mejorados

 

For the OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Sensors (which can function as temperature sensors, stress sensors, or strain sensors), with the double-ended fixation of the FBG, the sensors reflect the material characteristics of the stainless steel seamless tube. Due to the higher thermal expansion coefficient of stainless steel compared to glass fibers, this packaging structure enhances the sensitivity of the FBG temperature sensors.

Diagrama físico del sensor de temperatura/deformación/esfuerzo FBG de tubo capilar de acero sin costura OFSCN® (de dos extremos, se puede conectar en serie)

Figura 4

De manera similar, alrededor de la banda C de 1550 nm, la sensibilidad (resolución de temperatura) de los sensores de temperatura FBG es de aproximadamente 28 picómetros por grado Celsius (consulte la Imagen 5). En otras palabras, cuando la temperatura del objeto medido o del entorno cambia en 0.035 grados Celsius, la longitud de onda de reflexión del sensor de temperatura FBG cambia en 1 picómetro. Por lo tanto, podemos decir que la sensibilidad (resolución de temperatura) del sensor de temperatura FBG es de 0.035 grados Celsius.

 

Diagrama de calibración de longitud de onda y temperatura para el sensor de temperatura/deformación/esfuerzo FBG de tubo capilar de acero sin costura OFSCN® (de dos extremos)

Figura 5

 

It should be further emphasized that the mentioned OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors (single-ended or double-ended) have temperature sensitivities (resolution, accuracy) of 0.1 degrees Celsius y 0.035 degrees Celsius. This statement is more related to, or limited by, the FBG demodulator rather than the sensors themselves.

Si se utiliza un demodulador con mayor resolución, capaz de detectar cambios de longitud de onda por debajo de los picómetros, la sensibilidad o resolución de los sensores de temperatura FBG aquí definidos aumentaría correspondientemente. Por ejemplo, si su demodulador FBG puede detectar un cambio de longitud de onda de 0.1 picómetros, la sensibilidad a la temperatura (resolución, precisión) de los dos sensores FBG mencionados sería de 0.01 grados Celsius y 0.0035 grados Celsius.

 

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

 

  • DCYS is a professional manufacturer of high-precision fiber bragg grating temperature sensors, providing information on FBG temperature sensor accuracy, minimum temperature resolution, and Ventajas de los Sensores FBG; the brand of high-precision FBG sensors is 'OFSCN'.

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