Избранное

Точность волоконно-оптических датчиков температуры на основе решеток Брэгга - Минимальная разрешаемая температура FBG-термометрами - Разрешение температуры

В этой статье объясняется концепция температурного разрешения (температурной точности) датчиков FBG с точки зрения чувствительности. Оно относится к минимальному изменению температуры, которое датчики FBG могут измерять при использовании с демодуляционным оборудованием. Эти данные определяют минимальную точность датчиков температуры FBG (которая связана с упаковкой датчиков и точностью демодуляции демодулятора FBG).

Additionally, it introduces the minimum resolvable temperature values of two types of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Sensors under conventional FBG demodulator conditions.

 

1. Концепция температурной чувствительности волоконно-оптических датчиков температуры с решеткой Брэгга

Температурная чувствительность датчиков температуры FBG иногда называется разрешением, точностью или температурной чувствительностью датчиков.

В частности, при одинаковых условиях демодулятора FBG температурная чувствительность (разрешение, точность) каждого датчика температуры FBG различна. Эти данные в основном определяются длиной волны отражения FBG и присущими характеристиками стекла волокна. Иногда это также связано с методом упаковки датчика, так как разные методы упаковки могут усиливать или уменьшать чувствительность FBG.

Физическая схема датчика температуры FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN® (несимметричный)
Рисунок 1
Физическая схема датчика температуры/деформации/напряжения OFSCN® в виде капиллярной бесшовной стальной трубки FBG (его часть)
Рисунок 2

 

2. Temperature Sensitivity (Testing Accuracy) of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors

 

For the commonly used single-ended OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors by DCYS (refer to Рисунок 1 and Figure 2), around the 1550nm wavelength, the sensitivity (resolution) of the FBG temperature sensors is approximately 11 picometers per Celsius degree (refer to Figure 3).

Другими словами, когда температура измеряемого объекта или окружающей среды изменяется на 0,1 градуса Цельсия, длина волны отражения датчика температуры FBG изменяется на 1 пикометр. Следовательно, мы можем сказать, что чувствительность (температурное разрешение) датчика температуры FBG составляет 0,1 градуса Цельсия.

Калибровочная диаграмма длины волны и температуры для датчика температуры FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN® 100°C

Рисунок 3

3. Температурная чувствительность (точность тестирования) улучшенных волоконно-оптических датчиков температуры с решеткой Брэгга

 

For the OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Sensors (which can function as temperature sensors, stress sensors, or strain sensors), with the double-ended fixation of the FBG, the sensors reflect the material characteristics of the stainless steel seamless tube. Due to the higher thermal expansion coefficient of stainless steel compared to glass fibers, this packaging structure enhances the sensitivity of the FBG temperature sensors.

Физическая схема датчика температуры/деформации/напряжения OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой FBG (двусторонний, может подключаться последовательно)

Рисунок 4

Аналогично, в районе C-диапазона 1550 нм чувствительность (температурное разрешение) датчиков температуры FBG составляет примерно 28 пикометров на градус Цельсия (см. Рисунок 5). Другими словами, когда температура измеряемого объекта или окружающей среды изменяется на 0,035 градуса Цельсия, длина волны отражения датчика температуры FBG изменяется на 1 пикометр. Следовательно, мы можем сказать, что чувствительность (температурное разрешение) датчика температуры FBG составляет 0,035 градуса Цельсия.

 

Калибровочная диаграмма длины волны и температуры для капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® FBG Датчик температуры/деформации/напряжения (двусторонний)

Рисунок 5

 

It should be further emphasized that the mentioned OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensors (single-ended or double-ended) have temperature sensitivities (resolution, accuracy) of 0.1 degrees Celsius и 0.035 degrees Celsius. This statement is more related to, or limited by, the FBG demodulator rather than the sensors themselves.

Если используется демодулятор с более высоким разрешением, способный обнаруживать изменения длины волны менее пикометров, чувствительность или разрешение датчиков температуры FBG, определенных здесь, соответственно увеличится. Например, если ваш демодулятор FBG может обнаружить изменение длины волны на 0,1 пикометра, температурная чувствительность (разрешение, точность) двух упомянутых датчиков FBG станет 0,01 градуса Цельсия и 0,0035 градуса Цельсия.

 

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

 

  • DCYS is a professional manufacturer of high-precision fiber bragg grating temperature sensors, providing information on FBG temperature sensor accuracy, minimum temperature resolution, and Преимущества датчиков FBG; the brand of high-precision FBG sensors is 'OFSCN'.

💬 OFSCN Official Knowledge Base
🌐 Поддерживается многоязычный ввод | Технические ответы только на английском языке