Fiber Bragg Grating Algılama Teknolojisi Ansiklopedisi - FBG SSS - FBG Sensör SSS - FBG Demodülatör SSS - FBG Yaygın Uygulama Sorunu Analizi

This article introduces the concept of Dağıtılmış FBG Sensörleri (also known as quasi-Dağıtılmış FBG Sensörleri, FBG string/array sensor, array FBG sensors, or multi-point FBG thermometers) and answers the question, 'How many FBG can be integrated into a distributed FBG temperature sensor?' It also introduces the capability of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube FBG Sensors to encapsulate FBG arrays (FBGs) for multi-point temperature measurements and provides actual product images and measurement results.

1. Dağıtılmış FBG Sensörleri ve FBG Sayısı Kavramı (Dağıtılmış FBG Sensörleri)

Bir FBG dizi/dizi sensörü - farklı dalga boylarına sahip birden fazla FBG'yi bir optik fiber üzerine oyarak bir FBG dizi/dizisi oluşturur ve bunu bir FBG sensörü olacak şekilde kapsüller. FBG dizi/dizi sensörü aynı zamanda Dağıtılmış FBG Sensörleri, Yarı Dağıtılmış FBG Sensörleri ve Çok Noktalı FBG Termometreleri olarak da anılır.

A FBG string/array sensor allows simultaneous measurements of multiple points ve parameters using a single sensor.

Teorik olarak, tek bir optik fiber üzerine sonsuz sayıda FBG oyulabilir, tek gereklilik farklı Bragg dalga boyuna sahip farklı FBG'lerdir.

Şekil 1	Şekil 2

Ancak pratikte, geniş bantlı ışık kaynağı ve FBG demodülatörünün alıcı algılama modülü nedeniyle sınırlamalar vardır. Dalga boyu aralığı sınırlıdır. Ek olarak, FBG'nin dalga boyu sıcaklık ve gerinim ile değişecektir. Bu nedenle, FBG dalga boyları arasında bir çakışma olmadığından emin olmak gereklidir. Bu, FBG demodülatörünün farklı FBG'leri kendi yansıma dalga boylarına göre ayırt etmesini sağlar.

FBG sayısını etkileyen bir diğer faktör, yansıyan FBG'ler alınırken mevcut güçtür. Bu, demodülatörün iletim gücüne, yol boyunca oluşan kayıplara (bükülme kayıpları, konektör kayıpları, ek yeri kayıpları ve fiber uzunluğu kayıpları dahil) ve FBG'lerin yansıtıcılığına bağlıdır.

Bu nedenle, kullanılabilecek FBG sayısını çeşitli faktörler etkiler. Genel olarak, yaygın olarak kullanılan C bandı için, tek bir dağıtılmış FBG sensöründe 20'den fazla FBG kullanılmaması önerilir (Farklı uygulamaların analiz edilmesi gereklidir).

Şekil 3

2. Yarı Dağıtılmış Fiber FBG Grating Sensörleri ve FBG Dizelerinin/Dizilerinin Fiziksel Diyagramı (FBG Dizi/Dizi Sensörleri)

OFSCN® has extensive experience in packaging FBG arrays and can provide customers with Dağıtılmış FBG Sensörleri (also known as quasi-Dağıtılmış FBG Sensörleri). An example is shown in the figures below (Figure 4 and 5), where eight FBGs with different wavelengths are inscribed on a short length of optical fiber, enabling simultaneous measurements of eight points.

Şekil 4

Şekil 5 (Yukarıdaki görüntü, bir optik spektrum analizörü kullanılarak sekiz farklı dalga boyuna sahip FBG dizisine sahip bir optik fiberin dalga boyu dağılımını göstermektedir.)

Şekil 6

3. FBG dizisi nedir

'FBG dizisi', Fiber Bragg Grating (FBG) dizisini ifade eder. FBG, optik fiber içindeki grating yapısını kullanarak gerinim, sıcaklık, yer değiştirme, kuvvet, titreşim ve daha fazlası gibi fiziksel nicelikleri ölçen bir fiber optik sensör teknolojisidir.

An FBG array represents a configuration where multiple FBG measurement points are distributed or arranged on one or multiple optical fibers. This can form a single-fiber OFSCN (Optical Frequency Scanning) FBG sensor with multiple measurement points or a multi-fiber OFSCN FBG sensor with multiple measurement points on each fiber.

By deploying the aforementioned OFSCN FBG sensors at various positions, an FBG array allows simultaneous monitoring of multiple measurement points, providing comprehensive three-dimensional environmental information on the OFSCN FBG demodulator software platform.

FBG dizilerinin uygulamaları, özellikle yapısal izleme alanında çeşitlidir. Örneğin, köprülere veya binalara bir FBG dizisi yerleştirmek, yapısal deformasyonların, gerinimlerin ve titreşimlerin gerçek zamanlı izlenmesini sağlar. Ayrıca, FBG dizileri petrol ve gaz boru hatları, rüzgar türbini kanatları gibi alanlarda da kullanılarak karmaşık ortamlarda birden fazla noktada yüksek hassasiyetli ölçümler yapılmasını sağlar.

Özetle, farklı konumlarda dağıtılmış birden fazla FBG sensörünü içeren bir FBG dizisi, çeşitli uygulama senaryoları için uygun esnek ve yüksek hassasiyetli bir fiber optik algılama çözümü sunar.

The concept of an FBG array integrates Fiber Bragg Grating, FBG sensors, ve the OFSCN FBG demodulator software platform.

4. FBG sensör dizisi nedir ve FBG dizisi ile farkları nelerdir

'FBG sensör dizisi' ve 'FBG dizisi' biraz farklı yönleri vurgular.FBG Sensör Dizisi:

• Tanım: FBG sensör dizisi, belirli bir alanda birden fazla FBG sensörünün dağılımını veya düzenlenmesini ifade eder; bu, bir veya birden fazla Fiber Bragg Grating sensörü üzerinde olabilir.
• Özellikler: Bu terim, FBG sensörlerinin çoklu konfigürasyonunu vurgular ve yalnızca tek bir Fiber Bragg Grating sensörüne odaklanmak yerine birden fazla grating sensörünün genel düzenini kapsar.

FBG Dizisi:

• Tanım: FBG dizisi tipik olarak, bir veya daha fazla fiber üzerinde birden fazla FBG ölçüm noktasının bir dizi yapısı oluşturacak şekilde yapılandırılmasını ifade eder.
• Özellikler: Bu terim, FBG'lerin dizi yapısını vurgular ve tek bir fiber üzerinde veya birden fazla fiber üzerinde birden fazla Fiber Bragg Grating ölçüm noktasını kapsar.

Pratikte, bu iki terim genellikle birbirinin yerine kullanılabilir çünkü her ikisi de çok noktalı ölçüm veya izleme sağlamak için bir alanda birden fazla FBG ölçüm noktasının düzenlenmesini ifade eder. Bu nedenle, aralarındaki fark temel olarak FBG'lerin ayrı ayrı vurgulanıp vurgulanmadığına verilen önemde yansır. Bazı bağlamlarda, 'FBG dizisi' tüm dizinin genel yapısını ve konfigürasyonunu vurgulayabilirken, 'FBG sensör dizisi' bireysel sensörlerin düzenine daha fazla önem verebilir.

5. Use the OFSCN FBG demodulator to graphically display the fiber grating sensing array (multi-point fiber Bragg grating sensor/FBG Dizi/Dizi Sensörleri) dağıtılmış ölçüm elde etmek için

You can use the OFSCN fiber Bragg grating demodulator to graphically display the fiber Bragg grating sensing array to achieve distributed measurement. Here are some examples(taking temperature measurement as an example):

A, The temperature measurement plane formed by multiple OFSCN FBG temperature sensors with multiple measuring points is shown as follows:

B, Birden fazla ölçüm noktasına sahip çoklu fiber Bragg grating sıcaklık sensörleri tarafından oluşturulan üç boyutlu sıcaklık ölçüm diyagramı aşağıdaki gibidir::

C, In the OFSCN Fiber Bragg Grating Interrogator, you can also map these fiber Bragg grating sensing measuring point arrays to the real world by uploading photos:

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