Izkliedēto optisko šķiedru sensoru izvēle

1.Vai OFDR aprīkojums izmanto parastās optiskās šķiedras kā sensorus?

Jā, visu veidu vienmoda šķiedras var izmantot tieši.

2.Cik maksā šīs optiskās šķiedras?

Dažādu vienmodu optisko šķiedru cenas svārstās no dažiem centiem par metru līdz desmitiem, simtiem vai pat tūkstošiem dolāru par metru. Izvēle galvenokārt ir atkarīga no testa scenārija un vajadzībām. Piemēram, ja vēlaties izmērīt deformāciju, varat izvēlēties tukšu šķiedru un cieši pārklātu šķiedru; ja vēlaties izmērīt temperatūru, varat izvēlēties PI šķiedru 350 grādu robežās, ar alumīniju pārklātu šķiedru 400 grādu robežās un apzeltītu šķiedru 700 grādu robežās.

3. Lai izmērītu deformāciju, lūdzu, iesakiet man optiskās šķiedras sensoru.

Lai izmērītu deformāciju, mēs laboratorijā visbiežāk izmantojam poliimīda optisko šķiedru (saīsināti PI šķiedru) un vāju atstarošanas šķiedru režģa masīvu. Ja testa vide ir sarežģīta, lai nodrošinātu optiskās šķiedras izdzīvošanu, var izvēlēties ciešu apvalku optisko šķiedru.

4. Kas ir PI šķiedra?

Parasti optiskajai šķiedrai ir trīsslāņu struktūra, no iekšpuses uz ārpusi, tie ir kodols, apšuvums un pārklājums. Pārklājuma slānim ir dažādi materiāli. Piemēram, parastās vienmodas optiskās šķiedras pārklājuma slānis ir izgatavots no akrila sveķiem, un PI optiskās šķiedras pārklājuma slānis ir izgatavots no poliimīda (PI). Abu veidu vienmoda optiskās šķiedras var demodulēt, izmantojot OFDR aprīkojumu, taču PI optisko šķiedru uztveršanai ir labāki mērījumu rezultāti un tā tiek izmantota biežāk.

5. Kādas ir šo divu veidu optiskās šķiedras deformācijas testu īpašās atšķirības?

Salīdzinājumā ar ar akrilu pārklātu optisko šķiedru, PI optiskās šķiedras pārklājuma materiāls ir cietāks, tam ir lielāks elastības modulis un tam ir labāks deformācijas pārnešanas efekts. Turklāt PI optisko šķiedru var izmantot arī augstas temperatūras mērīšanai 350 grādu robežās, un arī temperatūras mērīšanas linearitāte ir ļoti laba.

5. Jūs tikko runājāt par Bragg šķiedras režģa sensoru. Kas tas ir konkrēti?

Parasti pilnais nosaukums ir vājas atstarošanas šķiedru režģis, kas ir blīvi sadalīts vājas atstarošanas šķiedru režģis uz optiskās šķiedras, un tā atstarošanas spēja parasti ir mazāka par 0,1%. Parastie vājo vārtu bloki ir: vieni vārti 1 cm, vārtu laukuma garums ir 9 mm, un attālums starp diviem blakus esošajiem FBG ir 1 mm. Vāja režģa masīva sagatavošanas process ir zīmēšanas torņa tiešsaistes režģa tehnoloģija, kurai nav nepieciešams nolobīt pārklājuma slāni, un optiskās šķiedras mehāniskā izturība ir augsta. Turklāt vājus režģa blokus ar tādu pašu viļņa garumu var demodulēt, izmantojot OFDR aprīkojumu, lai panāktu ļoti stabilu, augstas izšķirtspējas, sadalītu deformācijas temperatūras mērījumu.

6. Kas ir Fiber Bragg režģa sensors?

Parasti pilnais nosaukums ir vājas atstarošanas šķiedru režģis, kas ir blīvi sadalīts vājas atstarošanas šķiedru režģis uz optiskās šķiedras, un tā atstarošanas spēja parasti ir mazāka par 0,1%. Parastie vājo vārtu bloki ir: vieni vārti 1 cm, vārtu laukuma garums ir 9 mm, un attālums starp diviem blakus esošajiem FBG ir 1 mm. Vāja režģa masīva sagatavošanas process ir zīmēšanas torņa tiešsaistes režģa tehnoloģija, kurai nav nepieciešams nolobīt pārklājuma slāni, un optiskās šķiedras mehāniskā izturība ir augsta. Turklāt vājus režģa blokus ar tādu pašu viļņa garumu var demodulēt, izmantojot OFDR aprīkojumu, lai panāktu ļoti stabilu, augstas izšķirtspējas, sadalītu deformācijas temperatūras mērījumu.

7. Vai ir kāda atšķirība starp vāju režģa masīvu un parasto optiskās šķiedras sensoru testēšanu?

Vispārīgi runājot, vājajam režģa masīvam ir augstāks Rayleigh izkliedes signāls nekā parastajai vienmoda šķiedrai, tāpēc tam ir laba testa stabilitāte un spēcīga prettraucējumu spēja. Tas ir vairāk piemērots kvazidinamiskiem mērījumiem, videi ar nelielu vibrāciju vai šķiedru kratīšanu, un tas var vēl vairāk uzlabot testa stabilitāti un prettraucējumu spēju.

8. Kāda ir ciešas optiskās šķiedras testa efekts un kā to izvēlēties?

OFDR iekārtu sensors netieši atspoguļo struktūras deformāciju, mērot uz konstrukcijas uzliktās optiskās šķiedras deformāciju. Lai panāktu struktūras deformācijas mērījumu, optiskās šķiedras sensors ir jāievieto konstrukcijā vai jāpielīmē uz konstrukcijas virsmas. No deformācijas pārnešanas ceļa analīzes izriet, ka tukšas šķiedras deformācijas pārnešanas efekts ir ideālāks nekā cieši pārklātai optiskajai šķiedrai. Jo mazāks ir cieši pārklātas optiskās šķiedras diametrs, jo mazāks ir deformācijas pārvades zudums un labāks deformācijas mērīšanas efekts. Parastie optisko šķiedru ar blīvu apvalku veidi ir: 0,9 mm diametrs, 2 mm diametrs un bruņoti optiskie kabeļi ar lielāku diametru. Parasti kā sensorus ieteicams dot priekšroku cieši pārklātām optiskām šķiedrām ar mazu diametru.