Pourquoi la conservation de la linéarité dans des environnements extrêmes représente-t-elle le plus grand défi pour les procédés d’emballage ?
Maintenir la linéarité dans des environnements extrêmes représente en effet un défi important pour les processus d’encapsulation des réseaux de Bragg sur fibre (FBG) , principalement en raison de l’expansion/contraction thermique des matériaux et de la dégradation/fluage des matériaux à des températures élevées.
Voici pourquoi :
- Inadéquation des matériaux et dilatation thermique : Dans des températures extrêmes (par exemple, très hautes ou très basses), tous les matériaux se dilatent ou se contractent. Si la fibre FBG, son revêtement et les matériaux d’encapsulation (boîtier, adhésifs, etc.) n’ont pas des coefficients de dilatation thermique parfaitement adaptés, des contraintes inégales seront induites sur le FBG. Cette contrainte inégale se traduit directement par des décalages non linéaires de la longueur d’onde de Bragg, entraînant des mesures de contrainte ou de température inexactes. Obtenir une correspondance parfaite sur une large plage de températures est extrêmement difficile.
- Fluage et dégradation des adhésifs : De nombreuses méthodes d’encapsulation traditionnelles reposent sur des adhésifs pour lier le FBG à son boîtier protecteur ou à la structure surveillée. Dans des environnements extrêmes :
- Hautes températures : Les adhésifs peuvent ramollir, se dégrader ou subir un fluage (déformation plastique sous contrainte soutenue). Cela entraîne un transfert de charge de la structure hôte vers le FBG non linéaire ou incohérent, affectant directement la linéarité et la stabilité du capteur.
- Basses températures : Les adhésifs peuvent devenir cassants, se fissurer ou se délaminer, entraînant des problèmes similaires.
- Changements des propriétés des matériaux : Les températures extrêmes peuvent également modifier les propriétés mécaniques (par exemple, module de Young, coefficient de Poisson) des matériaux d’encapsulation eux-mêmes, compliquant davantage le comportement prévisible du capteur et sa linéarité.
La solution d’OFSCN® pour les environnements extrêmes :
Pour surmonter ces défis, OFSCN utilise des techniques d’encapsulation spécialisées. Par exemple, le **
OFSCN® Alloy Tube Packaged Fiber Bragg Grating Strain Sensor
** utilise une encapsulation entièrement métallique sans soudure. Cette conception réduit considérablement les problèmes associés au fluage et à la dégradation des adhésifs, en particulier dans les applications à haute température, contribuant ainsi à maintenir la linéarité et la stabilité du capteur sur une plage de fonctionnement plus large.
Voici quelques images de produits standard à titre de référence :
