Enciclopedia della Tecnologia di Rilevamento a Reticolo di Bragg in Fibra - FBG FAQ - FBG Sensor FAQ - FBG Demodulator FAQ - Analisi dei Problemi Comuni di Applicazione 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 Sensori FBG Distribuiti (also known as quasi-Sensori FBG Distribuiti, 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. Concetto di Sensori FBG Distribuiti e Numero di FBG (Sensori FBG Distribuiti)
Un sensore a stringa/array FBG - intagliando più FBG con diverse lunghezze d'onda su una fibra ottica per formare una stringa/array FBG, e incapsulandolo per essere un sensore FBG. Il sensore a stringa/array FBG è anche chiamato Sensori FBG Distribuiti, Sensori FBG Quasi-Distribuiti e Termometri FBG Multi-punto.
A FBG string/array sensor allows simultaneous measurements of multiple points e parameters using a single sensor.
In teoria, è possibile intagliare un numero infinito di FBG su una singola fibra ottica, l'unica necessità è che diversi FBG abbiano diverse lunghezze d'onda di Bragg.
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Figura 1 |
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Tuttavia, in pratica, esistono limitazioni dovute alla sorgente di luce a banda larga e al modulo di rilevamento ricevente del demodulatore FBG. L'intervallo di lunghezze d'onda è limitato. Inoltre, la lunghezza d'onda dell'FBG cambierà con la temperatura e la deformazione. Pertanto, è necessario assicurarsi che non ci sia sovrapposizione tra le lunghezze d'onda FBG. Ciò consente al demodulatore FBG di distinguere diversi FBG in base alle rispettive lunghezze d'onda di riflessione.
Un altro fattore che influenza il numero di FBG è la potenza disponibile durante la ricezione degli FBG riflessi. Ciò dipende dalla potenza di trasmissione del demodulatore, dalle perdite lungo il percorso (incluse perdite per curvatura, perdite dei connettori, perdite delle giunzioni e perdite per la lunghezza della fibra) e dalla riflettività degli FBG.
Pertanto, diversi fattori influenzano il numero di FBG che possono essere utilizzati. Generalmente, per la banda C comunemente utilizzata, si raccomanda di non usare più di 20 FBG su un singolo sensore FBG distribuito (è necessario analizzare diverse applicazioni).
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Figura 3 |
2. Sensori a Reticolo FBG in Fibra Quasi-Distribuiti e Diagramma Fisico di Stringhe/Array FBG (Sensori a Stringa/Array FBG)
OFSCN® has extensive experience in packaging FBG arrays and can provide customers with Sensori FBG Distribuiti (also known as quasi-Sensori FBG Distribuiti). 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 (L'immagine sopra mostra la distribuzione della lunghezza d'onda di una fibra ottica con un array FBG a otto diverse lunghezze d'onda utilizzando un analizzatore di spettro ottico.) |
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Figura 6 |
3. Cos'è un array FBG
'Array FBG' si riferisce a un array di Reticolo di Bragg in Fibra (FBG). FBG è una tecnologia di sensori a fibra ottica che utilizza la struttura a reticolo all'interno della fibra ottica per misurare quantità fisiche come deformazione, temperatura, spostamento, forza, vibrazione e altro.
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.
Le applicazioni degli array FBG sono diverse, specialmente nel campo del monitoraggio strutturale. Ad esempio, l'implementazione di un array FBG su ponti o edifici consente il monitoraggio in tempo reale di deformazioni strutturali, tensioni e vibrazioni. Inoltre, gli array FBG trovano utilità in aree come condotte di petrolio e gas, pale di turbine eoliche, ecc., consentendo misurazioni di alta precisione in più punti in ambienti complessi.
In sintesi, un array FBG, incorporando più sensori FBG distribuiti in diverse posizioni, offre una soluzione di rilevamento in fibra ottica flessibile e ad alta precisione, adatta a vari scenari applicativi.
The concept of an FBG array integrates Fiber Bragg Grating, FBG sensors, e the OFSCN FBG demodulator software platform.
4. Cos'è un array di sensori FBG e quali sono le differenze con un array FBG
'Array di sensori FBG' e 'array FBG' enfatizzano aspetti leggermente diversi.Array di Sensori FBG:
- Definizione: L'array di sensori FBG si riferisce alla distribuzione o disposizione di più sensori FBG in una certa area, che possono essere su uno o più sensori a Reticolo di Bragg in Fibra.
- Caratteristiche: Questo termine enfatizza la configurazione multipla dei sensori FBG, coprendo la disposizione complessiva di più sensori a reticolo, non solo concentrandosi su un singolo sensore a Reticolo di Bragg in Fibra.
Array FBG:
- Definizione: L'array FBG si riferisce tipicamente alla configurazione di più punti di misurazione FBG su una o più fibre, formando una struttura a matrice.
- Caratteristiche: Questo termine enfatizza la natura a matrice degli FBG, comprendendo più punti di misurazione a Reticolo di Bragg in Fibra su una singola fibra o su più fibre.
Nell'uso pratico, questi due termini sono spesso intercambiabili perché entrambi denotano la disposizione di più punti di misurazione FBG in un'area per ottenere misurazioni o monitoraggio multi-punto. Pertanto, la differenza tra essi si riflette principalmente nell'enfasi sul fatto che gli FBG siano evidenziati individualmente. In alcuni contesti, 'array FBG' potrebbe enfatizzare la struttura e la configurazione complessiva dell'intero array, mentre 'array di sensori FBG' potrebbe porre maggiore enfasi sulla disposizione dei singoli sensori.
5. Use the OFSCN FBG demodulator to graphically display the fiber grating sensing array (multi-point fiber Bragg grating sensor/Sensori a Stringa/Array FBG) per ottenere una misurazione distribuita
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, Il diagramma di misurazione della temperatura tridimensionale formato da più sensori di temperatura a reticolo di Bragg in fibra con più punti di misurazione è mostrato come segue::
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 Sensore di Stress FBG, FBG sensor network array and other information; The brand of string FBG sensor is 'OFSCN'.