Энциклопедия технологий датчиков на основе волоконных брэгговских решеток - Часто задаваемые вопросы о ВБР - Часто задаваемые вопросы о датчиках ВБР - Часто задаваемые вопросы о демодуляторах ВБР - Анализ общих проблем применения ВБР

This article introduces the different environments of distributed optical fiber sensors и fiber Bragg grating sensors from multiple perspectives, и briefly compares the advantages и disadvantages of fiber Bragg grating sensing technology и distributed optical fiber sensing technology based on Raman scattering, Rayleigh scattering, и Brillouin scattering. Understanding these differences is important to choose the appropriate fiber sensing technology, и select OFSCN's corresponding series of fiber Bragg grating sensors or distributed optical fiber sensors.

Оглавление:

Каковы различия в среде применения распределенных волоконно-оптических датчиков и датчиков с волоконной решеткой Брэгга? Какую технологию оптоволоконных датчиков выбрать? Чтобы ответить на эти вопросы, вам необходимо понять преимущества и недостатки этих двух технологий обнаружения волокон.

1. Различия во внешнем виде между датчиками на основе волоконных брэгговских решеток и распределенными волоконно-оптическими датчиками

First, let's take a look at the following figures. Figure 1 and Рисунок 2 show the OFSCN's seamless steel tube fiber Bragg grating sensor (temperature, stress, and strain) of the OFSCN series.

Рисунок 1

Рисунок 2

Figure 3 and Рисунок 4 show the OFSCN's seamless steel tube distributed optical fiber sensor (temperature, vibration, etc.) of the OFSCN series.

Рисунок 3	Рисунок 4

Из приведенных выше цифр и нашей предыдущей статьи 'Принципиальные различия между технологией распределенного оптоволоконного зондирования и технологией зондирования на основе волоконной брэгговской решетки»,ясно, что эти два оптоволоконных датчика существенно отличаются.

2. Различия в длине между датчиками на основе волоконных брэгговских решеток и распределенными волоконно-оптическими датчиками

Датчики с волоконными брэгговскими решетками обычно короче, обычно их длина составляет от 10 сантиметров до нескольких десятков метров, тогда как распределенные волоконно-оптические датчики обычно длиннее, обычно их длина составляет от десятков метров до десятков километров. Поэтому, если измеряемый объект находится в пределах 30 метров, обычно лучшим выбором являются оптоволоконные датчики с брэгговской решеткой, а если измеряемый объект находится на расстоянии более 100 метров, обычно более подходят распределенные оптоволоконные датчики.

3. Различия в количестве точек измерения между датчиками на основе волоконных брэгговских решеток и распределенными волоконно-оптическими датчиками

Количество точек измерения волоконных датчиков с брэгговской решеткой теоретически неограничено, но на практике ограничено. Если вы используете обычное оборудование C-диапазона, с учетом экономического аспекта количество точек измерения на одном волоконном датчике с брэгговской решеткой обычно не превышает 20. Напротив, количество точек измерения распределенных волоконно-оптических датчиков намного больше, обычно от десятков тысяч до сотен тысяч, а расстояние срабатывания обычно больше. Поэтому, если вам необходимо измерить большое количество точек на большом расстоянии, лучшим выбором станут распределенные оптоволоконные датчики.

4. Пространственное разрешение оптоволоконного датчика и распределенного оптоволоконного датчика различно.

Позиция измерения датчика с волоконной решеткой небольшая, но очень точная. Точка измерения точно расположена там, где изготовлена ​​волоконная решетка, а общая точка волоконной решетки на самом деле имеет длину от 0,5 до 10 миллиметров. Точки измерения распределенного оптоволоконного датчика больше. Хотя их называют точками, на самом деле они являются отрезками прямых. Для обычного устройства комбинационного рассеяния света его точка на самом деле имеет длину 1 метр.

5. Точность измерения и прецизионность технологии волоконно-оптических датчиков и технологии распределенных волоконно-оптических датчиков различны.

Сенсорная система с волоконной решеткой обычно имеет хорошую точность тестирования. Используя обычное устройство C-диапазона, можно достичь разрешения по температуре 0,1 градуса Цельсия и разрешения по деформации 0,8 микродеформации. Обычная распределенная волоконно-оптическая система измерения, основанная на комбинационном рассеянии света, имеет точность измерения 1 градус Цельсия.

6. Стабильность оптоволоконного датчика и распределенного оптоволоконного датчика различна.

Датчик с волоконной решеткой имеет лучшую долговременную стабильность, поскольку длина волны отражения, от которой в конечном итоге зависит чувствительность волоконной решетки, определяется шагом решетки (периодом решетки), который является относительно стабильным. Распределенное считывание оптического волокна в конечном итоге зависит от такой информации, как интенсивность, частота и фаза рассеянного света. Факторами, определяющими рассеянный свет, являются количество примесей в оптическом волокне. С течением времени волокно постепенно стареет, и физические величины, измеряемые распределенной волоконно-оптической сенсорной системой, также соответственно изменяются.

7. Дополнительные пояснения к пунктам 2-6.

Во втором и третьем пунктах мы не учли новейшие разработки технологии демодуляции волоконных решеток. В самом современном оборудовании, если датчики на волоконных решетках мультиплексированы с разделением по волнам и по времени, датчики на основе волоконных решеток также могут достигать десятков тысяч или даже неограниченных точек измерения, а их длина может достигать километража.

В четвертом и пятом пунктах мы в основном сравнивали систему, состоящую из эквидистантных датчиков на брэгговских волоконных решетках, с системой, состоящей из распределенных волоконно-оптических датчиков на основе комбинационного рассеяния света. На основании этого судить о преимуществах и недостатках волоконных решеток и распределенных волоконно-оптических сенсорных систем нецелесообразно, по крайней мере, весьма предвзято.

В распределенных волоконно-оптических сенсорных системах, основанных на рэлеевском рассеянии и рассеянии Бриллюэна, точки измерения также могут быть очень маленькими, всего 1 миллиметр, а точность измерения также может быть очень высокой, вплоть до 0,1 градуса Цельсия и 1 микродеформации. Но у них будут другие проблемы, например, согласующее оборудование очень дорого (оно очень) или время тестирования велико.

8. Принципиальную разницу между технологией измерения волоконной решетки и технологией распределенного измерения оптического волокна можно найти в следующем тексте:

Различия в принципах работы между технологией датчиков на основе волоконных брэгговских решеток и технологией распределенных волоконно-оптических датчиков см. ниже:

Различия между технологией распределенных волоконно-оптических датчиков и технологией датчиков на основе волоконных решеток - принципиальные различия - различия между распределенным волоконно-оптическим датчиком и датчиком на основе волоконной решетки - какой выбрать...

Прочитав мою статью, некоторые друзья, возможно, поймут разницу между волоконно-оптическими датчиками на основе решеток и распределенными волоконно-оптическими датчиками, но некоторые могут быть сбиты с толку моим объяснением. Если вы сбиты с толку, приношу свои извинения.

In the end, choosing the OFSCN® series fiber optic grating sensors or distributed fiber optic sensors from Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. to meet the customer's requirements is a complex и ongoing communication process. Each system has its own advantages и disadvantages, и cannot be simply summarized.

При выборе необходимо учитывать различные факторы, такие как объем инвестиций в систему датчиков, требования к показателям тестирования, общая скорость отклика, затраты на строительство и последующее обслуживание. Если вы не уверены, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону или через WeChat. Мы будем рады обсудить эту тему с вами.

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