Энциклопедия технологии волоконно-оптических решеток Брэгга - Часто задаваемые вопросы по FBG - Часто задаваемые вопросы по датчикам FBG - Часто задаваемые вопросы по демодуляторам FBG - Анализ распространенных проблем применения FBG
Недостатки и анализ сил датчика температуры на основе волоконной брэгговской решетки — неточное измерение температуры традиционным FBG-термометром
В этой статье анализируются различные силы, действующие на волоконную решетку Брэгга (FBG) в традиционных датчиках FBG. Из-за наличия этих сил традиционные датчики температуры FBG не могут отделить температуру от напряжения и деформации, что приводит к множеству недостатков в точности измерения температуры.
В нем также анализируется, как датчик температуры с решеткой Брэгга из капиллярной бесшовной стальной трубы OFSCN® может устранить присущие недостатки волоконных решеток Брэгга и обеспечить разделение температуры, напряжения и деформации. В статье включена физическая сравнительная таблица.
В предыдущей статье 'Основные требования к датчику температуры на основе волоконной решетки Брэгга: точное измерение, высокая точность,' мы теоретически показали, что:
«Датчик температуры с брэгговской решеткой OFSCN® из бесшовных стальных трубок (термометр FBG) производства DCYS представляет собой новый тип датчика температуры FBG. Его уникальная структурная конструкция эффективно устраняет влияние различных внешних растягивающих и сжимающих сил на волоконную решетку Брэгга (ВБР). Таким образом, новый датчик температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и решеткой Брэгга обеспечивает точное и высокоточное измерение температуры».
 |
|
Рисунок 1 |
В традиционных датчиках FBG (как показано на рисунке 1) волоконная решетка Брэгга (FBG) подвергается воздействию различных сил, создаваемых конструкцией корпуса (боковые силы, радиальные силы, локальные силы). Эти силы включают, как минимум:
Ⅰ. Forces generated by various adhesives used in the packaging structure of traditional FBG sensors.
Различные клеи, используемые для фиксации волоконной решетки Брэгга (FBG) в традиционных датчиках FBG, из-за отличия их коэффициентов теплового расширения от коэффициента стекловолокна, оказывают различные растягивающие усилия и эффекты напряжения-деформации на волоконную решетку Брэгга (FBG) при изменении температуры.
Поскольку датчик температуры с волоконной брэгговской решеткой OFSCN® из бесшовной стальной трубки (FBG-термометр) не требует клея для фиксации волоконной брэгговской решетки (FBG), внутри датчика клей отсутствует. Это настоящая упаковка без клея. Это воздействие не требует экспериментальной проверки.
Ⅱ. Силы, воздействующие на традиционные датчики FBG во время монтажа и эксплуатации.
Во время монтажа и эксплуатации традиционных датчиков температуры FBG они неизбежно подвергаются внешним воздействиям, таким как натяжение и сила тяжести. Эти силы воздействуют на волоконную решетку Брэгга (FBG) различными путями (включая клей для фиксации решетки, недостаточно прочную внешнюю броню и т.д.), вызывая напряжение и деформацию решетки, что влияет на точность измерения температуры.
Уникальная конструкция датчика температуры с волоконной решеткой Брэгга из капиллярной бесшовной стальной трубы OFSCN® гарантирует, что волоконная решетка Брэгга (ВБР) практически не подвергается воздействию этих сил (здесь я говорю «по существу», потому что исследования DCYS включают в себя уникальный процесс строительства, который гарантирует, что волоконная решетка Брэгга не подвергается воздействию этих сил). Это влияние можно проверить с помощью экспериментов.
Ⅲ. Силы, вызванные различными неоднородными материалами и разными коэффициентами расширения в традиционных датчиках FBG.
Традиционные датчики температуры FBG используют относительно толстые бесшовные стальные трубки для защиты волоконной решетки Брэгга (FBG). В процессе склеивания бесшовная стальная трубка, отвержденный клей и решетка образуют единое целое. Из-за разных коэффициентов теплового расширения нержавеющей стали, отвержденного клея и стекловолокна решетка легко подвергается воздействию сил от других материалов при изменении температуры, что приводит к неточному измерению температуры.
Датчик температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга благодаря своей специальной конструкции удерживает ВБР в естественном расслабленном состоянии, гарантируя, что на волоконную решетку Брэгга (ВБР) не влияют растягивающие силы и напряжения, вызванные различными коэффициентами теплового расширения металлов. Таким образом, он обеспечивает точное измерение температуры. Это влияние можно проверить с помощью экспериментов.
 |
|
Рисунок 2 |
Это три анализа сил, которые могут воздействовать на волоконную брэгговскую решетку и вызывать напряжение и деформацию. Далее мы начнем эксперименты, чтобы доказать, что новый датчик температуры с брэгговской решеткой из капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® действительно не подвержен влиянию различных растягивающих сил и напряжений-деформаций и обеспечивает точное и высокоточное измерение температуры. Эксперимент начнется в ближайшее время. Следите за обновлениями!
Наша философия: «OFSCN®, сделайте оптическое волокно прочнее!»
DCYS является профессиональным производителем датчиков температуры с волоконной брэгговской решеткой. Он наделяет традиционные датчики температуры с оптоволоконными решетками такими недостатками, как неточное измерение температуры, большой диаметр и объем, влияние клея и других материалов, а также неудобная инженерная компоновка; марка датчиков температуры ВБР — OFSCN.