Encyclopédie de la technologie de détection par réseau de Bragg - FAQ FBG - FAQ capteur FBG - FAQ démodulateur FBG - Analyse des problèmes d'application courants FBG

This article analyzes the advantages et benefits brought by good pressure resistance in FBG sensors, including the expansion of application environments et the convenience in engineering construction. It also introduces the 'OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Series Fiber Bragg Grating Sensor'  produced by DCYS (These series of products are all high-pressure-resistant fiber optic gratingFBG sensors used for temperature, strain, or stress measurements). It shows part of the physical illustrations et parameters.

1. Structure et avantages des capteurs à réseau de Bragg résistants à haute pression (capteurs FBG) (thermomètre FBG, sonde de température FBG)

La capacité à résister à la pression (externe, interne et latérale) détermine directement les environnements dans lesquels les capteurs FBG peuvent être utilisés et affecte également la construction technique des capteurs FBG (sondes FBG). Expliquons brièvement les avantages apportés par une bonne résistance à la pression pour les capteurs FBG (sondes FBG) du point de vue de la résistance à la pression.

Figure 1

Le « Capteur FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® » produit par DCYS est constitué de tubes sans soudure en acier inoxydable. Bénéficiant des caractéristiques du matériau en acier inoxydable et de la structure en tube sans soudure, cette série de capteurs FBG (sondes FBG) présente une résistance élevée à la pression. La résistance élevée à la pression mentionnée ici inclut la capacité à résister à la pression externe, à la pression interne et à la pression latérale.

Figure 2	Figure 3

2. Pressure  Resistance of OFSCN® Capillary® Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Sensors (FBG sensors, FBG probes)

Le corps principal du capteur FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® (sonde FBG) est constitué de tubes sans soudure en acier inoxydable. Le diamètre extérieur standard du capteur FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® (sonde FBG) est de 0,9 mm, avec une épaisseur de paroi de 0,18 mm (voir figures 1 et 2). D'après nos calculs, la résistance à la pression du corps principal du capteur est supérieure à 180 MPa (pression externe).

Figure 4

Le nombre 180 MPa peut ne pas être intuitivement compréhensible pour beaucoup de gens. Dans la vie quotidienne, la pression atmosphérique est d'environ 0,1 MPa, ce qui équivaut à peu près à la pression de l'eau à une profondeur de 10 mètres sous l'eau. 1 MPa correspond approximativement à la pression de l'eau à une profondeur de 100 mètres sous l'eau, et 180 MPa correspond à peu près à la pression de l'eau à une profondeur de 18 000 mètres sous l'eau.

Le point le plus profond connu sur Terre est la fosse des Mariannes, avec une profondeur de 11 034 mètres (environ 110 MPa de pression). Si quelqu'un nous demandait de produire un capteur FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® d'une telle longueur et le jetait dans la partie la plus profonde de la Terre pour la détection par fibre, il n'y aurait aucun problème. Notre capteur ne serait pas endommagé par la pression de l'eau à cette profondeur. Parce que notre philosophie est : 'OFSCN®, rendez la fibre optique plus solide !'

Figure 5

En termes de résistance à la pression, il n'y a pas de comparaison entre les capteurs FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® et les capteurs FBG traditionnels. Il ne s’agit pas de produits du même niveau, il n’est donc pas nécessaire d’élaborer davantage.

3. Avantages d'application et de construction des capteurs à réseau de Bragg à fibre capillaire sans soudure en tube d'acier OFSCN® (capteurs FBG, sondes FBG) avec résistance à haute pression

La résistance élevée à la pression des capteurs FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® élargit considérablement leur gamme d'applications. Dans le passé, il était difficile de mesurer des emplacements à haute pression au plus profond de la Terre, mais grâce à la disponibilité des produits en tubes d'acier sans soudure OFSCN® (y compris des capteurs FBG, des capteurs à fibre optique distribués, des cavaliers à fibre optique spéciaux et des câbles de détection en tube d'acier sans soudure), la communication et la mesure dans ces emplacements à haute pression sont devenues moins difficiles.

En termes de construction technique, similaire aux avantages d'une résistance élevée à la traction, la résistance élevée à la pression des capteurs FBG à tube capillaire en acier sans soudure OFSCN® réduit directement la difficulté et les pertes de construction, réduisant ainsi le coût d'installation des capteurs à réseau.

De plus, il est inévitable que des collisions se produisent lors de la construction technique, et les capteurs à réseau peuvent être directement recouverts ou comprimés par d'autres matériaux ou objets en test. Dans de telles situations, la capacité des capteurs à résister à la pression latérale devient cruciale.

Sur la base de nos calculs, le capteur FBG à tube capillaire en acier sans soudure standard OFSCN® peut résister à une pression latérale de plus de 9 000 N. Dans des applications pratiques, nos capteurs FBG peuvent être placés sur la surface de la route et résister à la pression répétée des petites voitures. Hormis l’usure de la surface, les capteurs ne subiront aucun dommage réel.