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Inconvénients et analyse des forces du capteur de température à réseau de Bragg sur fibre - Mesure de température imprécise du thermomètre FBG traditionnel
Cet article analyse les différentes forces agissant sur le réseau de Bragg sur fibre (FBG) dans les capteurs FBG traditionnels. En raison de la présence de ces forces, les capteurs de température FBG traditionnels sont incapables de séparer la température du stress et de la déformation, ce qui entraîne de nombreux inconvénients en termes de précision de mesure de la température.
It also analyzes how OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor can eliminate the inherent drawbacks of fiber Bragg gratings et achieve temperature-stress-strain separation. The article includes a physical comparison chart.
Dans l'article précédent 'Exigences de base pour le capteur de température à réseau de Bragg sur fibre : mesure précise, haute précision,' nous avons démontré théoriquement que :
'The OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor (FBG thermometer) produced by DCYS is a new type of FBG temperature sensor. Its unique structural design effectively eliminates the influence of various external tensile et compressive forces on the fiber Bragg grating (FBG). Therefore, the new OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor provides accurate et high-precision temperature measurement.'
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Figure 1 |
Dans les capteurs FBG traditionnels (comme illustré à la Figure 1), le réseau de Bragg sur fibre (FBG) est soumis à diverses forces générées par la structure d'encapsulation (forces latérales, forces radiales, forces locales). Ces forces comprennent, au minimum :
Ⅰ. Forces generated by various adhesives used in the packaging structure of traditional FBG sensors.
Divers adhésifs utilisés pour fixer le réseau de Bragg sur fibre (FBG) dans les capteurs FBG traditionnels, en raison de leurs coefficients de dilatation thermique différents de ceux de la fibre de verre, exercent des forces de traction et des effets de contrainte-déformation différents sur le réseau de Bragg sur fibre (FBG) lors des changements de température.
Since the OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor (FBG thermometer) does not require adhesives to fix the fiber Bragg grating (FBG), there is no adhesive inside the sensor. It is a true adhesive-free packaging. This impact does not require experimental verification.
Ⅱ. Forces exercées sur les capteurs FBG traditionnels pendant la construction et l'utilisation.
Pendant la construction et l'utilisation des capteurs de température FBG traditionnels, ceux-ci sont inévitablement soumis à des forces externes telles que la tension et la gravité. Ces forces agissent sur le réseau de Bragg sur fibre (FBG) par divers moyens (y compris l'adhésif utilisé pour fixer le réseau de Bragg sur fibre, une armure extérieure insuffisamment ferme, etc.), provoquant une contrainte et une déformation du réseau de Bragg sur fibre (FBG), affectant ainsi la précision de la mesure de la température.
The unique structural design of the OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor ensures that the fiber Bragg grating (FBG) is essentially unaffected by these forces (here, I say 'essentially' because the research of DCYS includes a unique construction process that guarantees the fiber Bragg grating is not affected by these forces). This impact can be verified through experiments.
Ⅲ. Forces causées par divers matériaux non uniformes et différents coefficients de dilatation dans les capteurs FBG traditionnels.
Les capteurs de température FBG traditionnels utilisent des tubes en acier sans soudure relativement épais pour protéger le réseau de Bragg sur fibre (FBG). Grâce au processus de liaison adhésive, le tube en acier sans soudure, l'adhésif polymérisé et le réseau de Bragg sur fibre forment un ensemble. En raison des différents coefficients de dilatation thermique de l'acier inoxydable, de l'adhésif polymérisé et de la fibre de verre, le réseau de Bragg sur fibre (FBG) est facilement influencé par les forces d'autres matériaux lors des changements de température, entraînant une mesure de température imprécise.
The OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor, through its special structural design, keeps the FBG in a naturally relaxed state, ensuring that the fiber Bragg grating (FBG) is not affected by the tensile forces et stress-strain caused by different thermal expansion coefficients of metals. Therefore, it provides accurate temperature measurement. This impact can be verified through experiments.
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Figure 2 |
These are the three analyses of the forces that may affect the fiber Bragg grating and cause stress and strain. Suivant, we will begin the experiments to prove that the new OFSCN® capillary seamless steel tube fiber Bragg grating temperature sensor is indeed unaffected by various tensile forces and stress-strain, and provides accurate and high-precision temperature measurement. The experiment will start shortly. Stay tuned!
Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'
DCYS is a professional manufacturer of fiber bragg grating temperature sensors. It provides traditional optical fiber grating temperature sensors with shortcomings such as inaccurate temperature measurement, large diameter and volume, influence by glue and Autre materials, and inconvenient engineering layout; the brand of FBG temperature sensors is 'OFSCN'.