Επιλογή κατανεμημένων αισθητήρων οπτικών ινών

1. Ο εξοπλισμός OFDR χρησιμοποιεί συνηθισμένες οπτικές ίνες ως αισθητήρες;

Ναι, όλοι οι τύποι ινών μονής λειτουργίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας.

2. Πόσο κοστίζουν αυτές οι οπτικές ίνες;

Διάφορες μονότροπες οπτικές ίνες κυμαίνονται σε τιμή από μερικά σεντς ανά μέτρο έως δεκάδες, εκατοντάδες ή και χιλιάδες δολάρια ανά μέτρο. Η επιλογή εξαρτάται κυρίως από το σενάριο και τις ανάγκες της δοκιμής. Για παράδειγμα, εάν θέλετε να μετρήσετε την καταπόνηση, μπορείτε να επιλέξετε γυμνές ίνες και ίνες με σφιχτά επένδυση. εάν θέλετε να μετρήσετε τη θερμοκρασία, μπορείτε να επιλέξετε ίνα PI εντός 350 μοιρών, ίνα με επικάλυψη αλουμινίου εντός 400 μοιρών και επιχρυσωμένη ίνα εντός 700 μοιρών.

3. Για να μετρήσετε την καταπόνηση, προτείνετε έναν αισθητήρα οπτικών ινών για μένα.

Για τη μέτρηση της καταπόνησης, χρησιμοποιούμε συνηθέστερα στο εργαστήριο πολυϊμιδική οπτική ίνα (ίνα PI για συντομία) και πλέγμα ινών ασθενούς ανάκλασης. Εάν το περιβάλλον δοκιμής είναι περίπλοκο, για να εξασφαλιστεί η επιβίωση της οπτικής ίνας, μπορεί να επιλεγεί μια οπτική ίνα με σφιχτό περίβλημα.

4.Τι είναι η ίνα PI;

Συνήθως οι οπτικές ίνες έχουν δομή τριών στρωμάτων, από μέσα προς τα έξω, είναι ο πυρήνας, η επένδυση και η επίστρωση. Το στρώμα επικάλυψης έχει διαφορετικά υλικά. Για παράδειγμα, το στρώμα επίστρωσης της συνηθισμένης οπτικής ίνας μονής λειτουργίας είναι κατασκευασμένο από ακρυλική ρητίνη και το στρώμα επικάλυψης της οπτικής ίνας PI είναι κατασκευασμένο από πολυιμίδιο (PI). Και οι δύο τύποι οπτικών ινών μονής λειτουργίας μπορούν να αποδιαμορφωθούν χρησιμοποιώντας εξοπλισμό OFDR, αλλά η ανίχνευση οπτικών ινών PI έχει καλύτερα αποτελέσματα μέτρησης και χρησιμοποιείται πιο συχνά.

5. Ποιες είναι οι συγκεκριμένες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων δοκιμών καταπόνησης οπτικών ινών;

Σε σύγκριση με την οπτική ίνα με επικάλυψη ακρυλικού, το υλικό επίστρωσης οπτικών ινών PI είναι πιο σκληρό, έχει μεγαλύτερο μέτρο ελαστικότητας και έχει καλύτερη επίδραση μετάδοσης καταπόνησης. Επιπλέον, η οπτική ίνα PI μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μέτρηση υψηλής θερμοκρασίας εντός 350 μοιρών και η γραμμικότητα μέτρησης θερμοκρασίας είναι επίσης πολύ καλή.

5. Μόλις μιλήσατε για έναν αισθητήρα πλέγματος ινών Bragg. Τι είναι συγκεκριμένα;

Συνήθως το πλήρες όνομα είναι συστοιχία πλέγματος ινών ασθενούς ανάκλασης, που είναι ένα πυκνά κατανεμημένο πλέγμα ασθενούς ανακλαστικής ίνας σε μια οπτική ίνα και η ανακλαστικότητά του είναι συνήθως μικρότερη από 0,1%. Οι συνηθισμένες αδύναμες συστοιχίες πύλης περιλαμβάνουν: μία πύλη 1 cm, το μήκος της περιοχής πύλης είναι 9 mm και η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών FBG είναι 1 mm. Η διαδικασία προετοιμασίας της αδύναμης διάταξης τριψίματος είναι η τεχνολογία διαδικτυακής σχάρας πύργου σχεδίασης, η οποία δεν χρειάζεται να ξεκολλήσει το στρώμα επικάλυψης και η μηχανική αντοχή της οπτικής ίνας είναι υψηλή. Επιπλέον, συστοιχίες αδύναμου πλέγματος του ίδιου μήκους κύματος μπορούν να αποδιαμορφωθούν με χρήση εξοπλισμού OFDR για την επίτευξη εξαιρετικά σταθερής, υψηλής ανάλυσης, κατανεμημένης μέτρησης θερμοκρασίας καταπόνησης.

6.Τι είναι συγκεκριμένα ο αισθητήρας πλέγματος ινών Bragg;

Συνήθως το πλήρες όνομα είναι συστοιχία πλέγματος ινών ασθενούς ανάκλασης, που είναι ένα πυκνά κατανεμημένο πλέγμα ασθενούς ανακλαστικής ίνας σε μια οπτική ίνα και η ανακλαστικότητά του είναι συνήθως μικρότερη από 0,1%. Οι συνηθισμένες αδύναμες συστοιχίες πύλης περιλαμβάνουν: μία πύλη 1 cm, το μήκος της περιοχής πύλης είναι 9 mm και η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών FBG είναι 1 mm. Η διαδικασία προετοιμασίας της αδύναμης διάταξης τριψίματος είναι η τεχνολογία διαδικτυακής σχάρας πύργου σχεδίασης, η οποία δεν χρειάζεται να ξεκολλήσει το στρώμα επικάλυψης και η μηχανική αντοχή της οπτικής ίνας είναι υψηλή. Επιπλέον, συστοιχίες αδύναμου πλέγματος του ίδιου μήκους κύματος μπορούν να αποδιαμορφωθούν με χρήση εξοπλισμού OFDR για την επίτευξη εξαιρετικά σταθερής, υψηλής ανάλυσης, κατανεμημένης μέτρησης θερμοκρασίας καταπόνησης.

7. Υπάρχει κάποια διαφορά μεταξύ της ασθενούς συστοιχίας πλέγματος και της συνηθισμένης δοκιμής ανίχνευσης οπτικών ινών;

Σε γενικές γραμμές, η αδύναμη διάταξη πλέγματος έχει υψηλότερο σήμα σκέδασης Rayleigh από τη συνηθισμένη ίνα απλής λειτουργίας, επομένως έχει καλή σταθερότητα δοκιμής και ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών. Είναι πιο κατάλληλο για σχεδόν δυναμική μέτρηση, περιβάλλον με ελαφρούς κραδασμούς ή ανακίνηση ινών και μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω τη σταθερότητα και την ικανότητα κατά των παρεμβολών της δοκιμής.

8. Ποιο είναι το αποτέλεσμα δοκιμής της οπτικής ίνας με σφιχτό περίβλημα και πώς να το επιλέξετε;

Η ανίχνευση εξοπλισμού OFDR αντανακλά έμμεσα την καταπόνηση της δομής μετρώντας την καταπόνηση της οπτικής ίνας που έχει τοποθετηθεί στη δομή. Προκειμένου να επιτευχθεί μέτρηση δομικής καταπόνησης, ο αισθητήρας οπτικών ινών πρέπει να ενσωματωθεί μέσα στη δομή ή να επικολληθεί στην επιφάνεια της κατασκευής. Από την ανάλυση της διαδρομής μετάδοσης παραμόρφωσης, το αποτέλεσμα μετάδοσης καταπόνησης της γυμνής ίνας είναι ιδανικότερο από αυτό της οπτικής ίνας με σφιχτό περίβλημα. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος της οπτικής ίνας με σφιχτό περίβλημα, τόσο μικρότερη είναι η απώλεια μετάδοσης καταπόνησης και τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα μέτρησης της τάσης. Οι συμβατικοί τύποι οπτικών ινών με σφιχτό περίβλημα περιλαμβάνουν: 0, διάμετρος 9 mm, διάμετρος 2 mm και θωρακισμένα οπτικά καλώδια με μεγαλύτερη διάμετρο. Συνιστάται συνήθως να δίνεται προτεραιότητα σε οπτικές ίνες με στενή επένδυση και μικρή διάμετρο ως αισθητήρες.