Em Destaque

Análise das Vantagens do Sensor de Temperatura com Grade de Bragg em Fibra (FBG) - Termômetro FBG de Alta Sensibilidade

This article analyzes the high sensitivity characteristics of OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) sensor (thermometer) from a theoretical perspective. It discusses the influence of path length e temperature transmission medium (packaging material) on the sensitivity of the grating sensor, specifically focusing on the thermal conduction aspect of the packaging material for fiber bragg grating.

It highlights that the patented all-metal packaging structure e smaller size (volume) of OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensor are the fundamental reasons for its high sensitivity in encapsulating FBGs.

As stated on the official website of DCYS, 'OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG)  temperature sensor (FBG thermometer) has the characteristics of high sensitivity, fast thermal conduction, good accuracy, small size, light weight, high tensile strength, high compressive strength, high temperature resistance, waterproof e moisture-proof, non-combustible, e corrosion resistance.' Today, we will focus on analyzing its high sensitivity characteristics.

 

1. Encapsulation Structure of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating (FBG) Temperature Sensor

A typical OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensor (FBG thermometer) has a longitudinal structure as shown in Figura 1 and 2:

Diagrama de estrutura do sensor de temperatura FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (tipo 01)

Figura 1

Diagrama físico do tubo capilar de aço sem costura OFSCN® FBG sensor de temperatura/tensão/deformação (parte dele)
Figura 2

 

Seu perfil transversal na extremidade da cauda é mostrado nas Figuras 3 e 4:

 

Mapa teórico para a visualização plana do sensor de temperatura de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® de embalagem padrão com grade de Bragg de fibra (FBG) Mapa real para a visualização plana do sensor de temperatura de tubo de aço sem costura capilar OFSCN® de embalagem padrão com grade de Bragg de fibra (FBG)

Figura 3

Figura 4

 

The blue part shown in Figura 3 represents the fiber and fiber bragg grating, located at the center of the seamless steel tube. This diagram represents an ideal theoretical state, while in practical operation, the OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensor (FBG thermometer) takes on the actual state

 

2. Sensibilidade da Rede de Bragg em Fibra em Sensores de Temperatura com Rede de Bragg em Fibra

Sem dúvida, redes de Bragg em fibra (FBG) 'nuas' sem qualquer encapsulamento exibem a mais alta sensibilidade na medição de temperatura. No entanto, devido à fragilidade da fibra e da rede de Bragg em fibra (FBG), as redes de Bragg em fibra nuas são quase inutilizáveis em aplicações de engenharia práticas e são apenas temporariamente utilizadas em pesquisa laboratorial. Em operação prática, as redes de Bragg em fibra (FBG) devem ser encapsuladas, e todos os métodos de encapsulamento reduzirão mais ou menos a sensibilidade da rede de Bragg em fibra.

Portanto, ao encapsular sensores de rede de Bragg em fibra (FBG), é necessário considerar como melhorar sua sensibilidade. Sem a cooperação dos sensores, a taxa de atualização do equipamento de demodulação de rede de Bragg em fibra seria sem sentido. Mesmo que a taxa de atualização do demodulador de rede de Bragg em fibra atinja 5000 Hz, que utilidade tem? A variação de temperatura do sensor pode atingir 5000 vezes por segundo?

 

3. Packaging Material of OFSCN Micro Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensor

The secret behind the high sensitivity of OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensor primarily lies in two aspects: the overall all-metal material characteristics e the unique product structure (sensor structure detailed in Figures 1, 2, 5, 6).

Diagrama físico da estrutura principal embalada para sensor de temperatura de grade de Bragg de fibra de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (FBG) Diagrama físico da extremidade traseira embalada para sensor de temperatura de grade de Bragg de fibra de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (FBG)

Figura 5

Figura 6

 

Whether it is the traditional fiber bragg grating temperature sensor (FBG thermometer) or OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensor (FBG thermometer), both use metal for encapsulating the FBG section. This is because metal has higher thermal conductivity than Outros materials. When the ambient environment or the temperature of the object being measured changes, heat can quickly transfer through the metal, accurately reflecting the external environment or the temperature of the object.

Unlike traditional fiber bragg grating temperature sensors (FBG thermometers), OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensors utilize only stainless steel material at the location of the FBG. They do not require adhesive to fix the fiber bragg grating, as heat can be transferred through the metal without the need for various adhesives.

Therefore, OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensors (FBG thermometers) have higher sensitivity. Higher sensitivity also implies more accurate temperature measurement e faster response speed.


4. Distância de Condução Térmica dos Sensores de Temperatura com Rede de Bragg em Fibra

Unlike traditional fiber bragg grating temperature sensors (fiber bragg grating thermometers), OFSCN® capillary seamless steel tube fiber bragg grating (FBG) temperature sensors (FBG thermometers) use smaller-sized stainless steel seamless tubes throughout. Smaller size means faster thermal conduction, which in turn leads to higher sensitivity e faster response speed.

Mais importante, quando a fonte de calor externa possui energia térmica limitada, o tamanho menor reduz a dissipação de calor e minimiza o impacto do equipamento de medição externo no objeto que está sendo medido. Isso é altamente benéfico em muitas medições e também significa uma medição de temperatura mais precisa.

 

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

  • DCYS is a professional manufacturer of high-sensitivity optical fiber grating sensors, providing analysis of the advantages of fast response e rapid heat conduction of FBG sensors; the brand of high-sensitivity FBG sensors is 'OFSCN'.

💬 OFSCN Official Knowledge Base
🌐 Entrada multilíngue suportada | Respostas técnicas apenas em inglês