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Precisão dos Sensores de Temperatura de Grade de Bragg em Fibra - Temperatura Mínima Resolvível por Termômetros FBG - Resolução de Temperatura
Este artigo explica o conceito de resolução de temperatura (precisão de temperatura) dos sensores FBG sob uma perspectiva de sensibilidade. Refere-se à mínima mudança de temperatura que os sensores FBG podem medir quando usados com equipamentos de demodulação. Esses dados determinam a precisão mínima dos sensores de temperatura FBG (que está relacionada à embalagem dos sensores e à precisão de demodulação do demodulador FBG).
Além disso, ele apresenta os valores mínimos de temperatura resolúveis de dois tipos de sensores de rede de Bragg de fibra de tubo capilar sem costura capilar OFSCN® sob condições convencionais de desmodulador FBG.
1. Conceito de Sensibilidade Térmica dos Sensores de Temperatura de Rede de Bragg em Fibra
A sensibilidade térmica dos sensores de temperatura FBG é às vezes referida como resolução, precisão ou sensibilidade térmica dos sensores.
Especificamente, sob as mesmas condições de demodulador FBG, a sensibilidade térmica (resolução, precisão) de cada sensor de temperatura FBG é diferente. Esses dados são determinados principalmente pelo comprimento de onda de reflexão do FBG e pelas características inerentes do vidro da fibra. Às vezes, também está relacionado ao método de embalagem do sensor, pois diferentes métodos de embalagem podem aumentar ou reduzir a sensibilidade dos FBGs.
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| Figura 1 |
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| Figura 2 |
2. Sensibilidade à temperatura (precisão de teste) dos sensores de temperatura de grade de Bragg de fibra capilar de tubo de aço sem costura OFSCN®
Para os sensores de temperatura FBG de tubo de aço sem costura capilar OFSCN® comumente usados da DCYS (consulte a Figura 1 e a Figura 2), em torno do comprimento de onda de 1550 nm, a sensibilidade (resolução) dos sensores de temperatura FBG é de aproximadamente 11 picômetros por grau Celsius (consulte a Figura 3).
Em outras palavras, quando a temperatura do objeto medido ou do ambiente muda em 0,1 graus Celsius, o comprimento de onda de reflexão do sensor de temperatura FBG muda em 1 picômetro. Portanto, podemos dizer que a sensibilidade (resolução de temperatura) do sensor de temperatura FBG é de 0,1 graus Celsius.
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Figura 3 |
3. Sensibilidade Térmica (Precisão de Teste) de Sensores de Temperatura de Rede de Bragg em Fibra Aprimorados
Para os sensores FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (que podem funcionar como sensores de temperatura, sensores de tensão ou sensores de deformação), com a fixação de extremidade dupla do FBG, os sensores refletem as características do material do tubo sem costura de aço inoxidável. Devido ao maior coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável em comparação com as fibras de vidro, esta estrutura de embalagem aumenta a sensibilidade dos sensores de temperatura FBG.
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Figura 4 |
Da mesma forma, na banda C de 1550nm, a sensibilidade (resolução de temperatura) dos sensores de temperatura FBG é de aproximadamente 28 picômetros por grau Celsius (consulte a Imagem 5). Em outras palavras, quando a temperatura do objeto medido ou do ambiente muda em 0,035 graus Celsius, o comprimento de onda de reflexão do sensor de temperatura FBG muda em 1 picômetro. Portanto, podemos dizer que a sensibilidade (resolução de temperatura) do sensor de temperatura FBG é de 0,035 graus Celsius.
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Figura 5 |
Deve-se enfatizar ainda que os mencionados sensores de temperatura FBG de tubo de aço sem costura capilar OFSCN® (terminal simples ou terminal duplo) possuem sensibilidades de temperatura (resolução, precisão) de 0,1 graus Celsius e 0,035 graus Celsius. Esta afirmação está mais relacionada ou limitada pelo demodulador FBG do que pelos próprios sensores.
Se um demodulador com resolução mais alta for usado, capaz de detectar mudanças de comprimento de onda abaixo de picômetros, a sensibilidade ou resolução dos sensores de temperatura FBG definidos aqui aumentaria correspondentemente. Por exemplo, se seu demodulador FBG puder detectar uma mudança de comprimento de onda de 0,1 picômetros, a sensibilidade térmica (resolução, precisão) dos dois sensores FBG mencionados se tornaria 0,01 graus Celsius e 0,0035 graus Celsius.
Nossa filosofia é: 'OFSCN®, torne a fibra óptica mais forte!'
DCYS é um fabricante profissional de sensores de temperatura de grade de fibra de alta precisão, fornecendo informações sobre a precisão do sensor de temperatura FBG, resolução mínima de temperatura e vantagens dos sensores FBG; a marca dos sensores FBG de alta precisão é 'OFSCN'.