光纤光栅温度传感器实验一,拉力、应力、应变对FBG温度计的影响实验

本文针对北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)开展了一次拉力实验,测试了光纤光栅温度传感器(FBG温度计)在不同拉力状态下,光纤光栅(FBG)的温度-波长变化情况。

通过实验报告误差分析,证明了大成永盛生产的北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)在实际使用中克服了布拉格光纤光栅(FBG)固有缺点(温度、应变/应力交叉敏感),具有准确高精度的特点。

 

在前面《传统光纤光栅温度传感器(FBG温度计)缺点及受力分析——测温不准确的原因》一文中,我们分析了传统光纤光栅传感器中,光纤光栅(FBG)可能受到的三种力,而新型的北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)中光纤布拉格光栅(FBG)完全自由不受力。

为了证明这一点,今天我们开始其中的第一个实验“拉力实验”,下面是该实验的实验报告数据分析

长距离北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器实物图

图1

短距离北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器实物图

图2


一、实验目的

验证北京大成永盛科技有限公司生产的北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)在施工和使用过程中基本不受外力影响,光纤光栅(FBG)内部不会产生应力应变。

二、实验设备

光纤光栅解调仪、北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)、拉力计、水银温度计、恒温箱。

三、实验方法

本实验采用一台光纤光栅解调仪连接一根北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计),在传感器靠近光纤接头的某一位置使用夹具将其夹紧固定,传感器尾端附近使用夹具连接一台拉力计,传感器光纤布拉格光栅(FBG)部位置于恒温箱中。

在不同拉力的情况下,使用光纤光栅解调仪读出北诺®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)中光纤光栅(FBG)的波长,比较后完成实验。

四、实验过程与数据分析

由于光纤光栅(FBG)波长与环境温度和所受拉力都有关系,因此实验过程要考虑温度变化影响。实验首先采集了恒温箱的温度,恒温箱温度基本在52.5摄氏度到53.1摄氏度之间波动;在此温度下记录自然状态下所用3号北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器的中心波长,波长波动范围:1550258~1550272。

加50牛拉力,静置10分钟,消除人工操作带来的影响后记录3号北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)中心波长,波长波动范围:1550264~1550274。

加100牛拉力,静置10分钟,消除人工操作带来的影响后记录3号北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)中心波长,波长波动范围:1550263~1550278。

加150牛拉力,静置10分钟,消除人工操作带来影响后记录3号北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(FBG温度计)中心波长,波长波动范围:1550266~1550278。

整个实验完成后得到的完整数据分析图如下图1所示:

北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器受力波长变化图

图3

五、实验结论


通过以上实验数据可知,北京大成永盛科技有限公司生产的北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器(光纤布拉格光栅温度计)在施工和使用过程中基本不受外力影响。

无论外界拉力怎么变化,其拉力都是作用在传感器所用的无缝钢管上,光纤光栅(FBG)内部不会产生应力应变,很好地解决了传统光纤光栅传感器(FBG sensor)中温度和应力应变交叉敏感的技术难题。

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产品价格适中,鼓励大家正规渠道购买。未经授权,请勿仿制!