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Svantaggi e analisi delle forze del sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra - Misurazione imprecisa della temperatura del termometro FBG tradizionale

Questo articolo analizza le varie forze che agiscono sul reticolo di Bragg in fibra (FBG) nei sensori FBG tradizionali. A causa della presenza di queste forze, i sensori di temperatura FBG tradizionali non sono in grado di separare la temperatura dallo stress e dalla deformazione, comportando molti svantaggi nella precisione della misurazione della temperatura.

Analizza inoltre come il sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di tubo d'acciaio capillare senza saldatura OFSCN® può eliminare gli svantaggi intrinseci dei reticoli in fibra di Bragg e ottenere la separazione temperatura-stress-deformazione. L'articolo include una tabella di confronto fisico.

Nell'articolo precedente 'Requisiti di Base per il Sensore di Temperatura a Reticolo di Bragg in Fibra: Misurazione Accurata, Alta Precisione,' abbiamo dimostrato teoricamente che:

'Il sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN® (termometro FBG) prodotto da DCYS è un nuovo tipo di sensore di temperatura FBG. Il suo esclusivo design strutturale elimina efficacemente l'influenza di varie forze esterne di trazione e compressione sul reticolo in fibra di Bragg (FBG). Pertanto, il nuovo sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN® fornisce una misurazione della temperatura accurata e ad alta precisione.'

 

Confronto tra i sensori a reticolo in fibra di imballaggio di tubi tradizionali e i sensori a reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN®

Figura 1

Nei sensori FBG tradizionali (come mostrato in Figura 1), il reticolo di Bragg in fibra (FBG) è soggetto a varie forze generate dalla struttura di imballaggio (forze laterali, forze radiali, forze locali). Queste forze includono, almeno:

 

Ⅰ.  Forces generated by various adhesives used in the packaging structure of traditional FBG sensors.

I vari adesivi utilizzati per fissare il reticolo di Bragg in fibra (FBG) nei sensori FBG tradizionali, a causa dei loro diversi coefficienti di dilatazione termica rispetto alla fibra di vetro, esercitano diverse forze di trazione ed effetti di stress-deformazione sul reticolo di Bragg in fibra (FBG) durante le variazioni di temperatura.

Poiché il sensore di temperatura con reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN® (termometro FBG) non richiede adesivi per fissare il reticolo di Bragg in fibra (FBG), non è presente alcun adesivo all'interno del sensore. È un vero imballaggio senza adesivo. Questo impatto non richiede verifica sperimentale.

 

Ⅱ. Forze esercitate sui sensori FBG tradizionali durante la costruzione e l'uso.

Durante la costruzione e l'uso dei sensori di temperatura FBG tradizionali, essi sono inevitabilmente soggetti a forze esterne come tensione e gravità. Queste forze agiscono sul reticolo di Bragg in fibra (FBG) attraverso vari mezzi (incluso l'adesivo utilizzato per fissare il reticolo di Bragg, l'armatura esterna non sufficientemente salda, ecc.), causando stress e deformazione al reticolo di Bragg in fibra (FBG), influenzando così la precisione della misurazione della temperatura.

L'esclusivo design strutturale del sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN® garantisce che il reticolo in fibra di Bragg (FBG) non sia sostanzialmente influenzato da queste forze (qui dico "essenzialmente" perché la ricerca di DCYS include un processo di costruzione unico che garantisce che il reticolo in fibra di Bragg non sia influenzato da queste forze). Questo impatto può essere verificato attraverso esperimenti.

 

Ⅲ. Forze causate da vari materiali non uniformi e diversi coefficienti di dilatazione nei sensori FBG tradizionali.

I sensori di temperatura FBG tradizionali utilizzano tubi di acciaio senza saldatura relativamente spessi per proteggere il reticolo di Bragg in fibra (FBG). Attraverso il processo di incollaggio, il tubo di acciaio senza saldatura, l'adesivo indurito e il reticolo di Bragg in fibra formano un tutt'uno. A causa dei diversi coefficienti di dilatazione termica dell'acciaio inossidabile, dell'adesivo indurito e della fibra di vetro, il reticolo di Bragg in fibra (FBG) è facilmente influenzato dalle forze di altri materiali durante le variazioni di temperatura, portando a una misurazione imprecisa della temperatura.

Il sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN®, attraverso il suo speciale design strutturale, mantiene l'FBG in uno stato naturalmente rilassato, garantendo che il reticolo in fibra di Bragg (FBG) non sia influenzato dalle forze di trazione e dalle sollecitazioni causate dai diversi coefficienti di dilatazione termica dei metalli. Pertanto, fornisce una misurazione accurata della temperatura. Questo impatto può essere verificato attraverso esperimenti.

 

Diagramma fisico dei sensori di temperatura/stress/deformazione FBG con tubo capillare in acciaio senza saldatura OFSCN® (parte di esso)

Figura 2

 

Queste sono le tre analisi delle forze che possono influenzare il reticolo in fibra di Bragg e causare stress e deformazioni. Successivamente, inizieremo gli esperimenti per dimostrare che il nuovo sensore di temperatura a reticolo di Bragg in fibra di acciaio capillare senza saldatura OFSCN® non è effettivamente influenzato da varie forze di trazione e deformazione da sforzo e fornisce misurazioni della temperatura accurate e ad alta precisione. L'esperimento inizierà a breve. Rimani sintonizzato!

 

La nostra filosofia è: 'OFSCN®, rendi la fibra ottica più forte!'

  • DCYS è un produttore professionale di sensori di temperatura con reticolo in fibra di Bragg. Fornisce ai tradizionali sensori di temperatura con reticolo in fibra ottica difetti quali misurazione imprecisa della temperatura, diametro e volume grandi, influenza della colla e di altri materiali e layout tecnico scomodo; il marchio dei sensori di temperatura FBG è "OFSCN".

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