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 описывается эксперимент по заводской калибровке температуры, проведенный на датчике температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (ВБР) (термометры ВБР). Целью эксперимента является установление корреляции между изменениями длины волны и изменениями температуры (определение температурного коэффициента датчика температуры на волоконной решетке Брэгга) и предоставление отчета об эксперименте и анализа ошибок.

Эксперимент подтверждает точное измерение температуры и высокую точность датчиков OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконно-волокнистой решеткой (ВБР) производства DCYS.

В предыдущей статье под названием 'Эксперимент I по температурному датчику на основе волоконной брэгговской решетки (FBG): Влияние растягивающей силы, напряжения и деформации на FBG-термометрС помощью экспериментов мы продемонстрировали, что волоконная брэгговская решетка (ВБР) в инновационном датчике OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубчатой ​​волоконной брэгговской решеткой (ВБР) (термометр ВБР) остается в свободном состоянии в осевом направлении и не подвергается воздействию внешних растягивающих напряжений.

Это открытие косвенно доказывает, что изменение температуры не влияет на датчики OFSCN® с капиллярными бесшовными стальными трубками и волоконно-волокнистой решеткой (FBG) (FBG-термометры), производимые DCYS. из-за разных коэффициентов теплового расширения нержавеющей стали и стекловолокна. Это связано с тем, что для ВБР растягивающее напряжение, вызванное тепловым расширением, имеет ту же природу, что и внешнее растягивающее напряжение на волоконной брэгговской решетке (ВБР). Обе они являются внешними силами.

Таким образом, у нас есть больше оснований полагать, что точность измерения температуры и точность датчиков OFSCN® с капиллярными бесшовными стальными трубками и волоконно-волокнистой решеткой (FBG) (FBG-термометры) производства DCYS. Чтобы доказать это, мы сейчас начинаем второй эксперимент: калибровку температурного коэффициента датчиков температуры на волоконных брэгговских решетках. Этот калибровочный эксперимент является необходимой процедурой для всех датчиков температуры OFSCN® с бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (FBG) (термометров FBG) перед отправкой с завода.

Рисунок 1

Рисунок 2

I. Цель эксперимента

Проверить точность измерения температуры и высокую точность датчиков OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной брэгговской решеткой (FBG), производимых DCYS, а также подтвердить температурный коэффициент датчиков температуры с волоконной брэгговской решеткой посредством калибровки.

II. Экспериментальное оборудование

Демодулятор волоконной брэгговской решетки, капиллярная бесшовная стальная трубка OFSCN®, датчик волоконной брэгговской решетки (FBG) (термометр FBG), камера с контролируемой температурой с разрешением 0,1 градуса Цельсия.

III. Метод эксперимента

В этом эксперименте датчик температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной брэгговской решеткой (термометр FBG) был подключен к демодулятору волоконной брэгговской решетки, а чувствительная часть датчика была помещена в камеру с контролируемой температурой. Камера с контролируемой температурой имела разрешение 0,1°C. При различных температурах длина волны волоконной брэгговской решетки (ВБР) в ВБР-термометре считывалась с помощью демодулятора волоконной брэгговской решетки, и после сравнения эксперимент завершался.

IV. Процедура эксперимента и анализ данных

Чтобы добиться лучшего контроля температуры и уменьшить температурные колебания в камере с контролируемой температурой, мы использовали метод ступенчатого нагрева для тестирования датчика температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга.

После фиксации датчика температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (FBG) с помощью приспособления мы постепенно увеличивали температуру в термостатируемой камере от комнатной температуры. Мы записали длину волны волоконной брэгговской решетки (ВБР), соответствующую каждой температуре, примерно через каждые 10 градусов Цельсия, вплоть до 100°С.

Полный набор анализа экспериментальных данных показан на рисунке 3.

Рисунок 3

V. Выводы эксперимента

На основании приведенных выше экспериментальных данных можно сделать вывод, что датчики температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга производства DCYS обеспечивают точное измерение температуры с высокой точностью, а калибровка температурного коэффициента показывает хорошую линейность.

Ⅵ. Further Explanation

Структура упаковки датчика температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга по существу представляет собой защитную капсулу. Поскольку волоконная брэгговская решетка (ВБР) всегда находится в свободном осевом состоянии, инкапсуляционная структура не увеличивает и не уменьшает чувствительность, а точно отражает состояние волоконной брэгговской решетки с точностью измерения температуры (разрешением датчика) 0,1 градуса Цельсия.

Таким образом, точность измерения температуры для датчиков температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной брэгговской решеткой в ​​большей степени связана с характеристиками волоконной брэгговской решетки, используемой в датчиках.

На основе наших текущих испытаний волоконные брэгговские решетки (FBG), произведенные разными компаниями, демонстрируют различные характеристики и ведут себя по-разному при разных температурах. Однако в целом их линейность приемлема (при использовании полиномиальной аппроксимации), как показано на рисунке 4.

В тесте, показанном на рисунке 4, датчик температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга (термометр FBG) использовался для определения температуры при 250 градусах Цельсия, демонстрируя точное и высокоточное измерение температуры.

Рисунок 4

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