Fiber Bragg Grating Algılama Teknolojisi Ansiklopedisi - FBG SSS - FBG Sensör SSS - FBG Demodülatör SSS - FBG Ortak Uygulama Sorunu Analizi
Dağıtılmış optik fiber algılama teknolojisi ve fiber optik ızgara algılama teknolojisi: prensiplerdeki farklılıklar, dağıtılmış optik fiber sensörler ile fiber optik ızgara sensörleri arasındaki farklar, hangisini seçmeli.
Bu makale, dağıtılmış optik fiber algılama teknolojisinin prensiplerini, ayrıca Raman saçılması, Rayleigh saçılması ve Brillouin saçılması kavramlarını tanıtmaktadır. Fiber optik grating algılama teknolojisinin prensipleri de açıklanmakta ve bu iki teknoloji arasındaki farklar karşılaştırılmaktadır. Bu, kullanım ortamlarını anlamak ve dağıtılmış optik fiber sensörler ile fiber optik grating sensörler arasında nasıl seçim yapılacağını öğrenmek için temel oluşturmaktadır.
İçindekiler:
Fiber optik grating algılama teknolojisi ile dağıtılmış optik fiber algılama teknolojisi arasındaki prensip farklılıkları - Video
Fiber optik grating sensörleri ile dağıtılmış optik fiber sensörleri arasındaki görünüm farklılıkları
Şirketimizi tanıyan arkadaşlarımız bilir ki, Dacheng Yongsheng fiber optik gratingler ve fiber optik koruma konusunda uzmanlaşmış bir şirkettir. Patentli ürünlerimiz arasında, dikişsiz paslanmaz çelik tüp kapsülleme teknolojisine dayanan fiber optik grating sensörleri, dağıtılmış optik fiber sensörleri ve zırhlı fiber optik atlama kabloları bulunmaktadır.
 |
 |
|
Şekil 1 |
Şekil 2 |
 |
|
|
Şekil 3 |
|
3. Fiber optik grating sensörlerinin prensibi - Fiber optik grating algılama teknolojisinin prensibi
Fiber optik algılama alanında hem fiber optik grating sensörleri hem de dağıtılmış optik fiber sensörleri üretiyoruz. Peki, bu iki fiber optik algılama teknolojisi arasındaki farklar nelerdir?
Fiber optik grating algılama, yansıyan ışık dalga boyu bilgisine dayalı bir fiber optik algılama teknolojisidir. Algılama birimi fiber optik gratingdir. Bu nedenle, test edilen fiziksel miktar sadece fiber optik grating demodülatörüne değil, aynı zamanda fiber optik gratinge de bağlıdır. Kısa mesafeli noktadan noktaya bir ölçümdür (tek noktalı veya çok noktalı); quasi-distributed veya seri olarak adlandırılan çok noktalı fiber optik grating sensörleri için bile, hala noktadan noktaya ölçümdür. İlgili fiziksel niceliğin tespiti yalnızca fiber optik gratingin üretildiği noktada yapılabilir. Algılamasının prensibi aşağıdaki şekilde görülebilir:
 |
|
Şekil 4 |
Fiber optik grating demodülatöründen yayılan geniş bant ışık, soldan sağa doğru optik fibere girer. Fiber optik gratingden geçerken, belirli bir dalga boyunda dar bantlı bir ışık geri yansıtır. Dar bantlı ışığın dalga boyu, fiber optik gratingin grating aralığına (grating periyodu) bağlıdır. Matematiksel ifade şöyledir: λ=2nΛ, burada λ fiber optik gratingin merkez dalga boyu, n çekirdeğin etkili kırılma indisi ve Λ fiber optik gratingin grating aralığı (grating periyodu)dır. Bu nedenle, fiber optik gratingin demodülatörü, yansıyan ışığın dalga boyunu tespit ederek ilgili fiziksel niceliği demodüle edebilir. Test edilen fiziksel nicelikten kaynaklanan yansıyan ışığın dalga boyu kayması, fiber optik grating demodülatörü tarafından tespit edilebilir.
The grating pitch (grating period) of a fiber Bragg grating (FBG) changes with temperature ve external forces, expanding ve contracting, lengthening ve shortening. After being professionally packaged by OFSCN's seamless steel pipe fiber Bragg grating sensor, the reflected wavelength λ of the fiber Bragg grating sensor corresponds to the three physical quantities of temperature, force, ve length. This is the basic principle of fiber Bragg grating sensing technology.
4. Dağıtılmış optik fiber sensörlerin prensibi - Dağıtılmış optik fiber algılama teknolojisinin prensibi
Fiber grating algılamasından farklı olarak, yaygın dağıtılmış fiber optik algılama (DFOS), algılama birimi optik fiber olmak üzere, yoğunluk, frekans ve faz gibi optik fiberin çoklu saçılma bilgilerine dayalı bir fiber optik algılama teknolojisidir. Ölçtüğü fiziksel nicelik sadece optik fibere değil, aynı zamanda modülasyon ve demodülasyon ekipmanına ve algoritmasına da bağlıdır ve ölçülen fiziksel nicelik çoğunlukla optik fiber sensörün herhangi bir segmentinin konumundaki fiziksel niceliğin ortalama değeridir (örneğin, 10 kilometrelik bir optik fiberde 1 metrelik aralıkta ortalama sıcaklık). Algılama prensibi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:
 |
|
Şekil 5 |
Benzer şekilde, fiber optik algılama ekipmanından yayılan geniş bant ışık, soldan sağa doğru optik fibere girer. Fiber optikteki doğal safsızlıklar nedeniyle ışık saçılır. Bu, ışık parçacıklarının optik fiberdeki bazı doğal safsızlıklarla çarpışması ve bunun sonucunda parçacıkların daha yüksek bir frekansla çeşitli yönlere sıçraması olarak anlaşılabilir. Bu saçılan ışıklar topluca saçılan ışık olarak adlandırılır. Saçılan ışığın farklı frekans özelliklerine dayanarak, bu saçılan ışıklar Rayleigh saçılması, Raman saçılması ve Brillouin saçılması olarak sınıflandırılabilir.
Bu saçılan ışık sinyalleri genellikle optik fiber ortamının konumu, sıcaklığı, gerilimi, gerinimi, titreşimi ve diğer fiziksel nicelikleriyle ilişkilidir. Bu nedenle, DFOS'un bulunduğu ortamın fiziksel niceliklerini, optik fiber içindeki saçılan sinyallerdeki değişiklikleri ölçerek ölçmek için çeşitli cihazlar geliştirilmiştir.
Şekil 5'teki DFOS prensip diyagramının sol alt köşesinde gösterilen saçılan sinyalin Raman saçılması ve Brillouin saçılması olduğu, bunların frekans, yoğunluk ve gelen ışıktan çok farklı olduğu unutulmamalıdır. Rayleigh saçılmasının frekansı gelen ışıkla aynıdır. Üç tür saçılan ışığın yönü mutlaka zıt değildir ve burada çizilenler sadece açıklama amaçlıdır. DFOS teknolojisinin karmaşıklığı nedeniyle, burada detaylara girmeyeceğiz.
5. Dağıtılmış Optik Fiber Sensörlerin Ambalajlanması - Fiber Optik Grating Sensörlerin Ambalajlanması
Whether it is based on fiber grating sensing technology or DFOS technology, they are both sensing technologies based on fiber optic. We all know that fiber optics are very powerful but extremely fragile. Without protection, they are almost unusable. The application environment of fiber optic sensing is even more severe ve complex than that of fiber optic communication. Therefore, Beijing Da Cheng Yong Sheng Technology Co., Ltd. has developed a series of products based on seamless stainless steel tube packaging technology, including OFSCN® micro® seamless steel tube series fiber optic grating sensors, DFOS, ve armored fiber optic jumpers, which expand the applicable range of fiber optic in harsh environments.
Da Cheng Yong Sheng'in DFOS'u, çeşitli Brillouin saçılması (BOTDR, BOTDA, BOFDR vb.), Rayleigh saçılması (OTDR, OFDR) ve Raman saçılması (FOTDR, FOFDR, ROTDR, ROFDR vb.) fiber optik algılama sistemleri dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli üreticilerin demodülasyon ekipmanlarına uyarlanabilir evrensel bir üründür. Prensip olarak, belirli bir ekipman setine uymaya gerek yoktur.
The following is the difference in principles between distributed fiber sensing technology ve fiber grating sensing technology. As we often encounter questions from customers about which type of fiber sensor to choose between OFSCN, we will explain their application environments in detail in the following sections. Please stay tuned.
6. Fiber Grating Algılama Teknolojisi ile Dağıtılmış Fiber Algılama Teknolojisi Arasındaki Uygulama Ortamı Farklılıkları
Fiber grating algılama teknolojisi ile dağıtılmış fiber algılama teknolojisi arasındaki uygulama ortamı farklılıklarının detayları için lütfen aşağıdakilere bakınız:
Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'
DCYS is a professional manufacturer of FBG sensors ve a manufacturer of distributed Optical Fiber Sensors. We provide the difference between the application environment of FBG sensors ve distributed fiber optic sensors, the principle of FBG sensing technology ve distributed Optical Fiber Sensing technology; the product brand is 'OFSCN'.