Избранное

Принцип и схема температурной компенсации для волоконно-брагговских решеток (FBG) датчиков деформации

В этой статье представлены методы и принципы температурной компенсации для датчиков деформации на волоконной брэгговской решетке (ВБР), а также рассматривается вопрос о том, чувствительны ли измерения деформации ВБР к температуре. Это также подчеркивает возможность точного измерения температуры датчиков температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга, которые можно использовать для температурной компенсации в тензодатчиках ВБР, а также в других типах датчиков ВБР. Кроме того, представлена ​​схема температурной компенсации, предлагаемая DCYS.

1. Формула и диаграмма принципа температурной компенсации для волоконно-оптических решеток Брэгга датчиков деформации

FBG чувствителен как к деформации, так и к температуре. Независимо от того, подвергается ли FBG деформации или изменяется температура окружающей среды, это вызывает изменение шага решетки (периода решетки), что приводит к деформации в датчике FBG.

Это означает, что при проведении точных испытаний с использованием датчиков деформации FBG необходимо учитывать, изменилась ли температура окружающей среды.

Необходимо исключить влияние температуры на отраженную длину волны из формулы ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT. Другими словами, нужно сделать ΔT = 0 или иметь известное значение ΔT. Этот процесс называется температурной компенсацией для датчиков деформации FBG.

 

Изображение принципа температурной компенсации для тензодатчика FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN®
Рисунок 1

Лучший метод температурной компенсации датчиков деформации FBG — разместить точно измеряющий температуру датчик температуры FBG в измеряемом объекте или среде. Этот датчик может быть подключен последовательно или параллельно к системе.

Поскольку датчик деформации FBG и датчик температуры FBG находятся в одной температурной среде, температура, измеренная датчиком температуры FBG, может считаться температурой датчика деформации FBG. В этом случае влияние температуры на отраженную длину волны можно вычесть из формулы ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT, тем самым получив точное значение деформации.

 

2. Физическая диаграмма и калибровка продуктов температурной компенсации датчика деформации FBG

 

Физическая схема датчика температуры/деформации/напряжения OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой FBG (двусторонний, может подключаться последовательно)
Рисунок 2
Физическая схема датчика температуры FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN®

Рисунок 3

Физическая схема датчиков деформации FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN® (несимметричных)

Рисунок 4



Датчики температуры OFSCN® с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой Брэгга, разработанные DCYS, основаны на уникальной запатентованной технологии. Их преимущества заключаются в небольших размерах и габаритах, что позволяет минимально воздействовать на измеряемый объект при размещении в окружающей среде. Кроме того, они обеспечивают точные измерения температуры.

Измеренная диаграмма длины волны и температуры для датчика температуры FBG с капиллярной бесшовной стальной трубкой OFSCN® 250°C

Рисунок 5

 

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

  • DCYS является профессиональным производителем тензодатчиков с волоконной брэгговской решеткой, предоставляющим информацию о принципе температурной компенсации, схеме температурной компенсации, температурном коэффициенте и манометрическом коэффициенте тензодатчиков ВБР; марка тензодатчиков ВБР, которые могут выполнять температурную компенсацию, — «OFSCN».

💬 Официальная база знаний OFSCN
🌐 Поддерживается многоязычный ввод | Технические ответы только на английском языке