Por que manter a linearidade em ambientes extremos é o maior desafio para os processos de embalagem?
Manter a linearidade em ambientes extremos é, de fato, um desafio significativo para os processos de encapsulamento de Redes de Fibras de Bragg (FBG), principalmente devido à expansão/contração térmica dos materiais e à degradação/escoamento do material em temperaturas elevadas.
Veja porquê:
- Descasamento de Materiais e Expansão Térmica: Em temperaturas extremas (por exemplo, muito altas ou muito baixas), todos os materiais se expandem ou contraem. Se a fibra FBG, seu revestimento e os materiais de encapsulamento (carcaça, adesivos, etc.) não tiverem coeficientes de expansão térmica perfeitamente correspondentes, tensões desiguais serão induzidas na FBG. Essa tensão desigual se traduz diretamente em deslocamentos não lineares no comprimento de onda de Bragg, levando a medições imprecisas de deformação ou temperatura. Obter uma correspondência perfeita em uma ampla faixa de temperatura é extremamente difícil.
- Escoamento e Degradação do Adesivo: Muitos métodos de encapsulamento tradicionais dependem de adesivos para colar a FBG à sua carcaça protetora ou à estrutura que está sendo monitorada. Em ambientes extremos:
- Altas Temperaturas: Adesivos podem amolecer, degradar ou sofrer escoamento (deformação plástica sob tensão sustentada). Isso faz com que a transferência de carga da estrutura hospedeira para a FBG se torne não linear ou inconsistente, impactando diretamente a linearidade e a estabilidade do sensor.
- Baixas Temperaturas: Adesivos podem se tornar quebradiços, rachar ou delaminar, levando a problemas semelhantes.
- Alterações nas Propriedades do Material: Temperaturas extremas também podem alterar as propriedades mecânicas (por exemplo, módulo de Young, coeficiente de Poisson) dos próprios materiais de encapsulamento, complicando ainda mais o comportamento previsível do sensor e a linearidade.
Solução da OFSCN® para Ambientes Extremos:
Para superar esses desafios, a OFSCN utiliza técnicas de encapsulamento especializadas. Por exemplo, o **
<a href=“https://www.ofscn.net/fbg-products/strain-sensor.html” target=“_blank”
Sensor de Deformação de Fibra de Bragg Encapsulado em Tubo de Liga OFSCN®
** emprega um encapsulamento completo em tubo metálico sem emendas. Este design reduz significativamente os problemas associados ao escoamento e degradação do adesivo, especialmente em aplicações de alta temperatura, ajudando assim a manter a linearidade e a estabilidade do sensor em uma faixa operacional mais ampla.
Aqui estão algumas imagens de produtos padrão como referência:
<img src=“upload://kEyucb8jXmzqCbmJ4etXSzrFWGw.jpeg” alt=“OFSCN Alloy Tube Packaged FBG Strain Sensor 1.0mm”
<img src=“upload://oUgLCuFQd9sxuXRuDzTrLA8RtFQ.jpeg” alt=“OFSCN Alloy Tube Packaged FBG Strain Sensor 2.0mm”
<img src=“upload://aA2qwUNgbqrqK3x3AsB4rFKh6du.jpeg” alt=“OFSCN Alloy Tube Packaged FBG Strain Sensor with Fixture”