Enciclopédia de Tecnologia de Sensoriamento por Rede de Bragg em Fibra - FAQ FBG - FAQ Sensor FBG - FAQ Demodulador FBG - Análise de Problemas Comuns de Aplicação FBG

This article introduces the concept of Sensores FBG Distribuídos (also known as quasi-Sensores FBG Distribuídos, 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. Conceito de Sensores FBG Distribuídos e Número de FBGs (Sensores FBG Distribuídos)

Um sensor de corda/array FBG - gravando múltiplas FBGs com diferentes comprimentos de onda em uma fibra óptica para formar uma corda/array FBG, e encapsulando-o para ser um sensor FBG. O sensor de corda/array FBG também é referido como Sensores FBG Distribuídos, Sensores FBG Quase-Distribuídos e Termômetros FBG Multiponto.

A FBG string/array sensor allows simultaneous measurements of multiple points e parameters using a single sensor.

Em teoria, você pode gravar um número infinito de FBGs em uma única fibra óptica, a única necessidade é que diferentes FBGs tenham diferentes comprimentos de onda de Bragg.

Figura 1	Figura 2

No entanto, na prática, existem limitações devido à fonte de luz de banda larga e ao módulo de detecção de recepção do demodulador FBG. A faixa de comprimento de onda é limitada. Além disso, o comprimento de onda da FBG mudará com a temperatura e a deformação. Portanto, é necessário garantir que não haja sobreposição entre os comprimentos de onda das FBGs. Isso permite que o demodulador FBG distinga diferentes FBGs com base em seus respectivos comprimentos de onda de reflexão.

Outro fator que afeta o número de FBGs é a potência disponível ao receber as FBGs refletidas. Isso depende da potência de transmissão do demodulador, das perdas ao longo do caminho (incluindo perdas por curvatura, perdas por conector, perdas por junção e perdas por comprimento de fibra) e da refletividade das FBGs.

Assim, vários fatores influenciam o número de FBGs que podem ser utilizados. Geralmente, para a banda C comumente usada, recomenda-se não usar mais de 20 FBGs em um único sensor FBG distribuído (É necessário analisar diferentes aplicações).

Figura 3

2. Sensores de Grade FBG de Fibra Quase-Distribuídos e Diagrama Físico de Cordas/Arrays FBG (Sensores de Corda/Array FBG)

OFSCN® has extensive experience in packaging FBG arrays and can provide customers with Sensores FBG Distribuídos (also known as quasi-Sensores FBG Distribuídos). 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.

Figura 4

Figura 5 (A imagem acima mostra a distribuição de comprimento de onda de uma fibra óptica com um array FBG de oito comprimentos de onda diferentes usando um analisador de espectro óptico.)

Figura 6

3. O que é array FBG

'Array FBG' refere-se a um array de Rede de Bragg em Fibra (FBG). FBG é uma tecnologia de sensor de fibra óptica que utiliza a estrutura de grade dentro da fibra óptica para medir quantidades físicas como deformação, temperatura, deslocamento, força, vibração e muito mais.

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.

As aplicações de arrays FBG são diversas, especialmente no campo do monitoramento estrutural. Por exemplo, a implantação de um array FBG em pontes ou edifícios permite o monitoramento em tempo real de deformações estruturais, tensões e vibrações. Além disso, arrays FBG encontram utilidade em áreas como gasodutos e oleodutos, pás de turbinas eólicas, etc., permitindo medições de alta precisão em múltiplos pontos em ambientes complexos.

Em resumo, um array FBG, incorporando múltiplos sensores FBG distribuídos em diferentes posições, oferece uma solução de sensoriamento por fibra óptica flexível e de alta precisão, adequada para vários cenários de aplicação.

The concept of an FBG array integrates Fiber Bragg Grating, FBG sensors, e the OFSCN FBG demodulator software platform.

4. O que é array de sensor FBG, e quais são as diferenças com array FBG

'Array de sensor FBG' e 'array FBG' enfatizam aspectos ligeiramente diferentes.Array de Sensor FBG

• Definição Array de sensor FBG refere-se à distribuição ou arranjo de múltiplos sensores FBG em uma determinada área, que pode ser em um ou múltiplos sensores de Rede de Bragg em Fibra.
• Características Este termo enfatiza a configuração múltipla de sensores FBG, cobrindo o arranjo geral de múltiplos sensores de grade, não apenas focando em um único sensor de Rede de Bragg em Fibra.

Array FBG

• Definição Array FBG tipicamente refere-se à configuração de múltiplos pontos de medição FBG em uma ou mais fibras, formando uma estrutura de array.
• Características Este termo enfatiza a natureza de array das FBGs, englobando múltiplos pontos de medição de Rede de Bragg em Fibra em uma única fibra ou em múltiplas fibras.

No uso prático, esses dois termos são frequentemente intercambiáveis porque ambos denotam o arranjo de múltiplos pontos de medição FBG em uma área para alcançar medição ou monitoramento multiponto. Portanto, a diferença entre eles reflete-se principalmente na ênfase sobre se as FBGs são individualmente destacadas. Em alguns contextos, 'array FBG' pode enfatizar a estrutura e configuração geral de todo o array, enquanto 'array de sensor FBG' pode dar mais ênfase ao layout de sensores individuais.

5. Use the OFSCN FBG demodulator to graphically display the fiber grating sensing array (multi-point fiber Bragg grating sensor/Sensores de Corda/Array FBG) para alcançar medição distribuída

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, O diagrama de medição de temperatura tridimensional formado por múltiplos sensores de temperatura de grade de Bragg em fibra com múltiplos pontos de medição é mostrado a seguir::

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!'