1.2 Волоконный брэгговский датчик

Датчики волоконной брэгговской решетки могут напрямую измерять физические величины, такие как температура и напряжение. Поскольку длина волны волоконной решетки чувствительна к температуре и деформации, то есть температура и деформация вместе приводят к движению длины волны муфты волоконной решетки, так что температуру и деформацию нельзя различить путем измерения сдвига длины волны муфты волоконной решетки. Следовательно, обработка чередующихся чувствительных вопросов, завершение разницы между температурой и измерением напряжения является предпосылкой практического использования датчика. После определенного умения определить напряжение и изменения температуры, чтобы завершить измерение температуры и разности напряжений. Основным принципом этих навыков является использование двух или двух волоконных решеток с различной чувствительностью к температуре и чувствительности к деформации для формирования датчика температуры и напряжения с двойной решеткой. После определения температурных и деформационных коэффициентов чувствительности двух волоконных решеток используются две две. Элементарное уравнение решает температуру и деформацию. Навыки измерения различий можно условно разделить на две категории, а именно: измерение с использованием нескольких волокон и измерение с использованием одного волокна.

Измерение многоволоконной решетки в основном включает в себя гибридный метод FBG / длительный период, метод двойного цикла, метод комбинированного мультиплексирования с решеткой F / P-резонатора и метод записи в стек двойного FBG. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Метод FBG / LPG прост в демодуляции, но трудно гарантировать, что измерение будет одной и той же точкой с точностью 9 × 10-6 и 1,5 ° C. Метод двухпериодной волоконной решетки может обеспечить измерение ориентации и улучшить точность измерения, но интенсивность решетки низкая, а демодуляция сигнала затруднена. Встроенный датчик двойного назначения Fibre Bragg Grating / F-P имеет хорошую температурную стабильность, небольшой объем и высокую точность измерений. Точность может достигать 20 × 10-6, 1 ° C, но регулировка длины резонатора F-P затруднена, и демодуляция сигнала является беспорядочной. Метод записи с двойным стеком FBG имеет более высокую точность, но растровая запись затруднена, а демодуляция сигнала запутана.

Измерение одиночной волокнистой решетки в основном включает метод одиночной волокнистой решетки с различными полимерными материалами, различными комбинациями FBG и предварительно изготовленными методами деформации. Метод однослойной решетки для инкапсулирования полимерных материалов заключается в использовании некоторых органических материалов для добавления температуры и напряжения к температуре и чувствительности к напряжению, а также для преодоления чувствительности введения и введения. Изготовление этого метода простое, но выбор информации о полимере затруднен. Использование другого комбинированного метода FBG состоит в том, чтобы записать решетку на стыке двух видов оптических волокон с разным показателем преломления и температурной чувствительностью или различной чувствительностью к температурному отклику и концентрации данных легирования. Различный показатель преломления и температурная чувствительность не используются. Сделайте то же самое, чтобы измерить разницу.

Этот метод прост в демодуляции, а демодуляция в кодирование по длине волны позволяет избежать концентрации напряжений, но имеет такие проблемы, как большие потери, легкий разрыв сварного соединения и небольшой масштаб измерения. Метод предварительно изготовленной деформации заключается в том, чтобы сначала приложить определенное предварительное напряжение к волоконной решетке, и часть волоконной решетки прочно прикрепляется к балке кантилевера в условиях предварительного напряжения. После снятия напряжения некоторые из волоконных решеток не ремонтируются, а длина центральной волны отражения остается постоянной; в то время как некоторые деформации, размещенные на балке кантилевера, не могут быть восстановлены, а затем изменяется центральная длина волны отражения некоторых волоконных решеток. Следовательно, волокнистая решетка модифицирована. Есть 2 пика отражения, один пик отражения (некоторые из которых размещены на балке кантилевера) чувствителен как к изменению, так и к температуре; другой пик отражения (не отмеченный некоторым) чувствителен только к температуре, и можно измерить сдвиг длины волны двух пиков отражения. Измерьте температуру и напрягайтесь вместе.