주요 내용

광섬유 브래그 격자 온도 센서의 온도 응답 시간 - FBG 온도계용 아머층의 열전도율 및 열전도 거리

This article introduces the concept of response time for FBG temperature sensors. It combines the packaging structure 및 material of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors (FBG thermometers, FBG probes) to explain the reasons for their fast response time 및 high sensitivity.

 

1. 광섬유 브래그 격자 온도 센서의 온도 응답 시간에 영향을 미치는 두 가지 요인: 열전도율 및 열전도 거리

 

FBG 온도 센서는 측정 대상 또는 환경의 온도 변화에 매우 빠른 응답 시간을 가지며, 이는 주로 사용된 재료의 열전도율과 열전도 거리에 따라 달라집니다.

OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors (FBG thermometers) are used  stainless steel seamless tubes to encapsulate the FBG. There is no adhesive or 기타 substances used at the FBG, so the temperature of the measured object or environment is transferred solely through the stainless steel seamless tube.

OFSCN® 모세관 이음매 없는 강철 튜브 FBG 센서의 광섬유 커넥터 OFSCN® 모세관 이음매 없는 강철 튜브 FBG 센서의 테일 엔드

그림 1

 그림 2

 

당사 센서에 사용된 스테인리스 스틸 재료는 약 0.16/(W/m℃)×10²의 열전도율 계수를 가지며, 이는 다양한 일반 재료 중에서 우수한 편입니다. 따라서 온도 또는 열이 빠르게 전달될 수 있습니다.

At the same time, the OFSCN® Capillary Seamless Steel FBG Temperature Sensors come in sizes of 2.0mm, 0.9mm, 및 0.6mm, which are already close to the limit in terms of packaging structure. As a result, the thermal conduction distance is short (see Image 3).

빠른 속도와 짧은 거리로 인해 응답 시간이 빠르고 온도 감도가 매우 높습니다. 아쉽게도 응답 시간을 측정할 수단이 부족하여 특정 수치 값을 제공할 수 없습니다. 이 분야에서 테스트를 수행한 업계 관계자가 있다면 이 문제를 명확히 하기 위한 소통을 환영합니다.

 

0.9mm, 0.6mm 및 0.225mm OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG 센서의 크기 비교

그림 3

 

2. 광섬유 브래그 격자 온도 센서의 빠른 온도 응답의 이점

FBG 복조기는 5000Hz 이상의 새로고침 빈도를 제공할 수 있는 수준으로 발전했습니다. 이는 FBG 센서를 사용하여 온도 감지 시 초당 5000회 이상 온도 데이터를 생성할 수 있음을 의미합니다. 그러나 FBG 온도 센서가 그렇게 빠른 온도 변화를 달성할 수 있는지는 확실하지 않습니다.

Nevertheless, it is undeniable that OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors, produced by DCYS, utilize a unique stainless steel seamless tube patented packaging technology. Their structure is extremely simplified, without any adhesive or auxiliary materials, 및 their small size ensures an excellent response time to temperature changes in the measured object 및 environment.

 

OFSCN® 모세관 이음매 없는 강철 튜브 FBG 온도 센서의 물리적 다이어그램

그림 4

 

2019년 9월 9일 업데이트:

Through discussions with industry colleagues, it has been mentioned that tests with refresh rates above 1000 Hz have been conducted, which means that FBG sensors can reflect temperature changes of at least 1000 times per second. Due to the special structure 및 patented design advantages brought by DCYS, I am very confident in the sensitivity of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors. However, due to limitations in testing methods 및 environments, we are currently unable to provide specific numerical values.

 

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

 

 

  • DCYS is a professional manufacturer of high-sensitivity fiber bragg grating temperature sensors, providing information on FBG temperature sensor sensitivity, heat conduction speed, temperature change response speed, FBG 센서의 장점, etc. The brand of high-sensitivity FBG sensors is 'OFSCN' .

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