光纤光栅传感技术百科 - 光纤光栅FAQ问题 - 光纤光栅传感器FAQ - 光纤光栅解调仪FAQ - FBG常见应用问题解析

本文从原理上分析了北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（温度计）灵敏度高的优点特色，从布拉格光纤光栅封装材料的热传导角度，分析了路径长度和温度传输介质（封装材料）对于光栅传感器灵敏度的影响。

指出了北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（温度计）专利的全金属封装结构和更小的尺寸（体积）是其所封装光纤光栅灵敏度高的根本原因。

正如我们在北京大成永盛科技有限公司官网所列：“北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（布拉格光纤光栅温度计）具有灵敏度高、热传导快、准确度好以及体积小、重量轻、高抗拉、高抗压、耐高温、防水防潮、无可燃物、耐腐蚀等特点”。今天我们将对其灵敏度高的特点进行着重分析。

一、北诺®毛细®无缝钢管FBG光纤光栅温度传感器的封装结构

一根典型的北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（布拉格光纤光栅温度计），其纵向结构如下图图1、2所示：

图1

图2

其横向尾端剖面结构如下图3、4所示：

图3	图4

图3中所示蓝色部分为光纤和布拉格光纤光栅，位于无缝钢管的正中央，这张图是一张只存在于理想状态的理论图，实际工作中，北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（FBG温度计）实际状态如图4所示（光纤和光纤布拉格光栅总会自然地贴到不锈钢无缝钢管内壁）。

二、布拉格光纤光栅温度传感器中的光纤光栅的灵敏度

毫无疑问，没有进行任何封装的“裸”光纤光栅（FBG）在测温时灵敏度最高，但是，由于光纤和光纤光栅（FBG）的脆弱性，使得裸光纤光栅在实际工程中几乎无法使用，只能在实验室进行研究的时候临时使用。实际工作中，光纤光栅（FBG）必须进行封装，而所有的封装都会或多或少地降低光纤光栅的灵敏度。

因此，如何提高光纤光栅传感器的灵敏度，是我们在对光纤光栅（FBG）进行封装的时候必须要考虑的一个问题。否则，没有传感器的配合，光纤光栅解调设备的刷新频率也就没有了任何意义。就算光纤光栅解调仪的刷新频率达到了5000赫兹，那又有什么用处？难道传感器的温度变化能够达到每秒5000次吗？

三、北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器的封装材料

北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器灵敏度高的秘密主要来自于两个方面，一是其整体全金属的材料特性，二是其独特的产品结构（传感器结构详见上图1、2及下图5、6）。

图5	图6

无论是传统的光纤光栅温度传感器（布拉格光纤光栅温度计），还是北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（FBG温度计），都不约而同的使用了金属对光纤布拉格光栅（FBG）部分进行封装。

这是因为金属的热传导能力要高于其它材料，当外界环境或被测物体温度发生变化的时候，热量能够迅速的通过金属进行传递，从而准确反映外界环境或被测物体的温度。

与传统的光纤光栅温度传感器（FBG温度计）不同的是，北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器在光纤光栅（FBG）位置处，只有不锈钢这一种材料，不需要使用胶来固定布拉格光纤光栅，热量只需通过金属而无需通过各种胶进行传递。

因此，北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（FBG温度计）的灵敏度更高。灵敏度更高，同时也就意味着温度测量更准确，响应速度更快。

四、光纤光栅温度传感器的热传导距离

第2点与传统的光纤光栅温度传感器（光纤布拉格光栅温度计）不同的是，北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器（FBG温度计）通体使用了更小尺寸的不锈钢无缝钢管，更小的尺寸意味着更快的热传导，更快的热传导意味着灵敏度更高和响应速度更快。

最重要的一点是，当外界热源热量有限时，更小的尺寸带来了更少的热量散失，减少了外来测量设备对于被测物体的影响，这在很多测量中是非常有益的。这也意味着测温更准确。

我们的理念是：“北诺®，让光纤不脆弱！”

声明：本公司系列产品多包含了包括商标和专利在内的多项知识产权，为推动行业发展和技术进步，北诺®毛细®系列无缝钢管光纤光栅传感器价格适中，鼓励大家正规渠道购买。未经授权，请勿仿制！