光纤光栅温度传感器(FBG温度计)优点分析,灵敏度高

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:

北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器标准封装原理图

图1

短段北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅传感器(应力/应变/温度)实物图
图2

其横向尾端剖面结构如下图3、4所示:

北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器标准封装平面结构理论图 北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器标准封装平面结构实际图

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,光纤光栅解调设备刷新频率也就没有了任何意义。就算光纤光栅解调仪刷新频率达到了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)。

北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器封装主体实物图 北诺®毛细®无缝钢管 光纤光栅温度传感器封装尾端实物图

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!