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Princípio e Esquema de Compensação de Temperatura para Sensores de Tensão de Rede de Bragg em Fibra Óptica

This article introduces the temperature compensation methods and principles for FBG stress sensors and answers the question, 'Is FBG stress measurement sensitive to temperature?' It also highlights the accuracy of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors, which can be used for temperature compensation in FBG stress sensors and Outros types of FBG sensors. Additionally, it provides the temperature compensation scheme offered by DCYS.

 

1. Fórmula e Diagrama do Princípio de Compensação de Temperatura para Sensores de Tensão com Rede de Bragg em Fibra

As redes de Bragg em fibra (FBGs) são sensíveis tanto à tensão quanto à temperatura. Qualquer mudança na tensão ou na temperatura ambiente resulta em uma variação do passo da grade (período da grade) no FBG. Essa mudança no passo da grade corresponde a uma tensão experimentada pelo sensor FBG.

Isso implica que, ao usar sensores de tensão FBG para medições precisas, é essencial considerar se a temperatura ambiente mudou.  

Para obter medições precisas, o impacto da temperatura no comprimento de onda refletido precisa ser compensado. Em outras palavras, ΔT deve ser zero ou conhecido na fórmula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT. Este processo é denominado compensação de temperatura para sensores de tensão FBG.

Imagem do princípio de compensação de temperatura para sensor de tensão FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN®

Figura 1

O melhor método para compensação de temperatura em sensores de tensão FBG é incorporar um sensor de temperatura com medições precisas (que pode ser conectado em série ou em paralelo ao sistema) no objeto ou ambiente testado.

Como o sensor de tensão FBG e o sensor de temperatura FBG são expostos ao mesmo ambiente de temperatura, a temperatura medida pelo sensor de temperatura FBG pode ser considerada a temperatura do sensor de tensão FBG. Ao subtrair a influência da temperatura no comprimento de onda refletido na fórmula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT, um valor de deformação preciso pode ser obtido.

 

2. Diagramas Físicos e Calibração de Sensores de Tensão FBG para Compensação de Temperatura

Diagrama físico do tubo capilar de aço sem costura OFSCN® Sensor de temperatura/deformação/tensão FBG (terminal duplo, pode ser conectado em série)
Figura 2
Diagrama físico do sensor de temperatura FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN®

Figura 3

Diagrama físico dos sensores de tensão FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (terminal único)

Figura 4

DCYS's OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors utilize unique patented technology e feature small size e dimensions. They can be inserted into the tested object or environment with minimal impact e provide accurate temperature measurements.

Diagrama medido de comprimento de onda e temperatura para sensor de temperatura FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® 250°C

Figura 5

 

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

  • DCYS is a professional fiber bragg grating stress sensor manufacturer, providing information on the temperature compensation principle, temperature compensation scheme, temperature coefficient e stress coefficient of FBG stress sensors; the brand of FBG stress sensors that can perform temperature compensation is 'OFSCN '.

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