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Princípio e Esquema de Compensação de Temperatura para Sensores de Deformação com Rede de Bragg em Fibra (FBG)

This article introduces the temperature compensation methods and principles for fiber Bragg grating (FBG) strain sensors, addressing the question of whether FBG strain measurements are sensitive to temperature. It also highlights the accurate temperature sensing capability of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors, which can be used for temperature compensation in FBG strain sensors as well as Outros types of FBG sensors. Additionally, it presents the temperature compensation scheme offered by DCYS.

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

O FBG é sensível tanto à deformação quanto à temperatura. Se o FBG é submetido a deformação ou se a temperatura ambiente muda, isso causa uma variação no passo da rede (período da rede), resultando em deformação no sensor FBG.

Isso significa que, ao desejar realizar testes precisos usando sensores de deformação FBG, você deve considerar se a temperatura ambiente mudou.

É necessário eliminar a influência da temperatura no comprimento de onda refletido da fórmula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT. Em outras palavras, você precisa fazer ΔT = 0 ou ter um valor conhecido para ΔT. Este processo é chamado de compensação de temperatura para sensores de deformação FBG.

 

Imagem do princípio de compensação de temperatura para sensor de deformação FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN®
Figura 1

O melhor método para compensação de temperatura de sensores de deformação FBG é colocar um sensor de temperatura FBG com sensoriamento de temperatura preciso no objeto ou ambiente medido. Este sensor pode ser conectado em série ou em paralelo ao sistema.

Como o sensor de deformação FBG e o sensor de temperatura FBG estão no mesmo ambiente de temperatura, a temperatura medida pelo sensor de temperatura FBG pode ser considerada como a temperatura do sensor de deformação FBG. Neste ponto, a influência da temperatura no comprimento de onda refletido pode ser subtraída da fórmula ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT, obtendo assim um valor de deformação preciso.

 

2. Diagrama Físico e Calibração de Produtos de Compensação de Temperatura para Sensores de Deformação FBG

 

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 deformação FBG de tubo capilar de aço sem costura OFSCN® (terminal único)

Figura 4



OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors, developed by DCYS, adopt unique patented technology. They have the advantages of small size e dimensions, allowing minimal impact on the measured object when placed in the environment. Moreover, they 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 strain sensor manufacturer, providing information on the temperature compensation principle, temperature compensation scheme, temperature coefficient e gauge coefficient of FBG strain sensors; the brand of FBG strain sensors that can perform temperature compensation is 'OFSCN '.

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