Энциклопедия технологии волоконных брэгговских решеток - Часто задаваемые вопросы по FBG - Часто задаваемые вопросы по датчикам FBG - Часто задаваемые вопросы по демодуляторам FBG - Анализ типичных проблем применения FBG

В этой статье мы провели эксперимент на растяжение датчиков температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (термометры FBG). В ходе эксперимента проверялась зависимость температуры от длины волны волоконной брэгговской решетки (ВБР) при различных условиях растяжения.

Благодаря отчету об эксперименте и анализу ошибок мы продемонстрировали, что датчики температуры OFSCN® с капиллярными бесшовными стальными трубками (термометры FBG), производимые OFSCN, преодолевают присущие датчикам FBG (перекрестная чувствительность к температуре и деформации/напряжению) и демонстрируют точность и высокую точность при практическом использовании.

В предыдущей статье под названием 'Недостатки и анализ усилий традиционных датчиков температуры на основе волоконных брэгговских решеток (термометров FBG) - Причины неточного измерения температуры',   мы проанализировали три силы, которые может испытывать волоконная брэгговская решетка (ВБР) в традиционных датчиках ВБР. В новых датчиках температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (термометры ВБР) ВБР остается полностью свободным от каких-либо внешних сил.

Чтобы доказать это, мы проводим первый эксперимент «Эксперимент на растяжение». Ниже приведены отчет об эксперименте и анализ данных:

Рисунок 1

Рисунок 2

I. Цель эксперимента

Проверить, что датчики температуры с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN® (термометры FBG), производимые DCYS, подвергаются минимальному влиянию внешних сил во время изготовления и использования, а также что волоконная брэгговская решетка (FBG) внутри датчиков не испытывает напряжения или деформации.

II. Экспериментальное оборудование

Демодулятор с волоконной брэгговской решеткой, капиллярная бесшовная стальная трубка OFSCN®, датчик температуры с волоконной брэгговской решеткой (термометр ВБР), датчик растяжения, ртутный термометр, камера с контролируемой температурой.

III. Метод эксперимента

В этом эксперименте датчик температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (термометр ВБР) был подключен к демодулятору с волоконной решеткой Брэгга. Датчик зажимался и фиксировался с помощью приспособления рядом с местом соединения волокон, а к заднему концу датчика прикреплялся датчик растяжения с помощью другого приспособления. Чувствительная часть датчика, включающая волоконную брэгговскую решетку (ВБР), размещалась внутри терморегулируемой камеры.

В различных условиях растяжения длина волны волоконной брэгговской решетки (ВБР) в датчике температуры волоконной брэгговской решетки OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой (датчик температуры ВБР) считывалась с помощью демодулятора волоконной брэгговской решетки. После сравнения эксперимент был завершен.

IV. Процедура эксперимента и анализ данных

Поскольку длина волны волоконной брэгговской решетки (ВБР) связана с температурой окружающей среды и приложенной растягивающей силой, в экспериментальной процедуре необходимо учитывать температурные изменения. В ходе эксперимента сначала собирали температуру внутри терморегулируемой камеры, которая колебалась между 52,5 и 53,1 градусами Цельсия. При этой температуре центральная длина волны датчика температуры с брэгговской решеткой из капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® NO.3 (термометр ВБР) была записана в его естественном состоянии с диапазоном длин волн от 1550258 до 1550272.

Была приложена растягивающая сила 50 Ньютонов, и после 10-минутного отдыха, чтобы исключить влияние ручных операций, была записана центральная длина волны датчика температуры с брэгговской решеткой из капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® NO.3 (термометр ВБР) с диапазоном длин волн от 1550264 до 1550274.

Была приложена растягивающая сила 100 Ньютонов, и после 10-минутного отдыха, чтобы исключить влияние ручных операций, была записана центральная длина волны датчика температуры с брэгговской решеткой из капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® NO.3 (термометр ВБР) с диапазоном длин волн от 1550263 до 1550278.

Была приложена растягивающая сила 150 Ньютонов, и после 10-минутного отдыха, чтобы исключить влияние ручных операций, была записана центральная длина волны датчика температуры с брэгговской решеткой из капиллярной бесшовной стальной трубки OFSCN® NO.3 (термометр ВБР) с диапазоном длин волн от 1550266 до 1550278.

Полный набор анализа экспериментальных данных показан на рисунке 1.

Рисунок 3

V. Выводы эксперимента

На основании приведенных выше экспериментальных данных можно сделать вывод, что датчики температуры OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating (датчики температуры с волоконной брэгговской решеткой) производства DCYS минимально подвержены влиянию внешних сил во время строительства и эксплуатации. Независимо от того, как изменяется внешняя растягивающая сила, она действует на бесшовную стальную трубку, используемую в датчике, а волоконная брэгговская решетка (ВБР) внутри датчика не испытывает напряжений или деформаций. Это эффективно решает техническую проблему, связанную с температурой и перекрестной чувствительностью деформации/напряжения в традиционных волоконных датчиках Брэгга (датчики ВБР).

Наша философия: «OFSCN®, сделайте оптическое волокно прочнее!»