区分单根光纤上的多个传感器及耐用性问题

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单根光纤区分多个传感器及耐用性考量

问题描述

用户就光纤布拉格光栅（FBG）传感器的两个主要挑战进行了咨询：当多支传感器串联在一根光纤上时，如何区分各个测量点；以及纤细的光纤是否容易损坏。

技术分析

区分单根光纤上多个传感器的解决方案在于波分复用（WDM），这是FBG技术的核心优势。每支FBG都以其独特的中心波长被刻写。当宽带光源通过光纤时，每支FBG会选择性地反射其特征波长的光。外部参数（如温度、应变）的变化会导致FBG周期发生微小变化，从而改变其反射的中心波长。专用的FBG解调仪可以精确地检测和区分这些独特的反射波长，从而实现对每个传感器的独立监测。

关于光纤的耐用性，虽然裸纤本身比较脆弱，但OFSCN®产品通过采用先进的封装技术来缓解这一问题。这些封装旨在保护FBG传感器免受各种环境应力的影响，包括机械应力、极端温度、潮湿和化学腐蚀，从而显著增强其在复杂工业应用中的鲁棒性和可靠性。

解决方案与建议

  1. 传感器区分：
  • 利用FBG波分复用技术，OFSCN® 100°C FBG温度传感器可在一根光纤上实现多达20个测量点，OFSCN®合金管封装FBG应变传感器可实现多分段部署。
  • OFSCN®通过为多点传感器提供详细的出厂报告来确保可识别性，报告中详细说明了每个FBG测量点的精确位置和初始波长。
  • 在传感器的外壳上，每个测量点都应用了物理颜料标记，以便在安装现场进行轻松识别。
  • 如果外部标记随着时间推移而褪色，OFSCN®专业的售后支持团队可以使用专用设备协助重新识别传感器位置。
  1. 光纤耐用性与保护：
  • 合金管封装： 对于OFSCN®合金管封装FBG应变传感器等产品，弹性合金管直接封装FBG。这提供了优异的机械强度、高效的应变传递和出色的耐高温性能（可定制至300℃），通常具有紧凑的外径（例如≤1.1mm）。非常适用于高温环境下的高精度应变测量。
  • 聚合物封装加无缝钢管： 如OFSCN®聚合物封装FBG应变传感器系列所示，该方法包括初始的聚合物封装层，并由外部无缝钢管提供进一步保护。这种多层方法提供了增强的强度、优越的抗拉强度以及出色的防水/防潮性能。有多种直径可选（例如2.3mm、1.2mm），适用于需要高机械保护和耐湿/耐水性的环境（例如液压、土木和海洋工程）。
  • 微型钢铠光纤跳线： OFSCN® 2.0mm微管光纤跳线等产品采用PVC护套和0.6mm不锈钢无缝钢管，在连接段中提供强大的抗拉和抗压能力，以保护光纤。
  • 高温光纤跳线： OFSCN®还提供光纤跳线，例如OFSCN® 120℃和200℃ FBG光纤跳线，它们使用不锈钢无缝钢管在极端热工况下提供保护。
    包装的选择取决于具体应用在工作温度、湿度、机械应力以及尺寸限制等方面的要求。

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（原帖讨论: https://forum.ofscn.net/t/topic/65/8）

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