Fbg-Temperaturmessung Glasfaser-Bragg-Gitter

Guten Tag, ich hätte eine Frage bezüglich FBG-Temperaturmessfasern. Das Ende ist mit FC/APC versehen und das vorhandene Demodulator-Interface ist ebenfalls FC/APC, mit einem effektiven Wellenlängenbereich von 1525~1565 nm. Die Faser soll in einen kleinen Schlitz eingelegt werden, dessen maximale Länge 63 mm beträgt. Schlitzbreite und -tiefe sind vorläufig auf jeweils 1 mm festgelegt. Diese 63 mm müssen die gesamte FBG-Messpunkt-Array und notwendige interne Übergangsstrukturen aufnehmen, nicht den Mittelabstand zwischen dem ersten und letzten Messpunkt. Die höchste Messtemperatur liegt bei etwa 160 Grad Celsius, die niedrigste Temperatur ist nicht spezifiziert (Raumtemperatur oder 0 Grad Celsius sind beide akzeptabel). Die Gesamtlänge für die Temperaturmessung beträgt 63 cm. Wie viele Messpunkte können maximal untergebracht werden? Was ist der minimale Abstand zwischen den Messpunkten? Die Kapselung soll möglichst klein sein; der maximale Außendurchmesser, einschließlich des Gitterbereichs, der Versiegelung und des internen Übergangs, muss kleiner als 1 mm sein, vorzugsweise 0,6~0,8 mm oder feiner. Nichtmetallische, elektrisch isolierende Kapselungen werden bevorzugt, und es besteht der Wunsch, die Auswirkungen von Kompressions- und Wärmeausdehnungsspannungen auf die Temperaturmessung zu reduzieren. Der FC/APC-Stecker wird im Normaltemperaturbereich außerhalb des Geräts platziert.

Ich werde die Wissensdatenbank nach relevanten Produkten durchsuchen, um diese detaillierte FBG-Temperaturmessungsanfrage zu bearbeiten.

Hallo wang.ncepu, vielen Dank für die Bereitstellung so detaillierter Betriebsbedingungen. Basierend auf den von Ihnen beschriebenen Anforderungen werde ich zuerst eine Zusammenfassung der Anforderungen und eine technische Analyse durchführen, bevor ich passende Produktvorschläge von Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. unterbreite.

I. Zusammenfassung der Anforderungen

  • Zu messende physikalische Größe: Reine Temperaturmessung (bis ca. 160 ℃, keine Anforderungen an niedrige Temperaturen, Raumtemperatur/0 ℃ sind akzeptabel).
  • Wellenlänge und Schnittstelle: Designbandbreite 1525–1565 nm (effektive Bandbreite 40 nm), FC/APC-Anschluss, kompatibel mit Ihrem vorhandenen Demodulator, keine Konverter erforderlich.
  • Installationsmethode: Das gesamte FBG-Messpunkt-Array wird in einen schmalen Schlitz mit einem Querschnitt von ca. 1 mm × 1 mm eingesetzt. Im Schlitz muss eine zusätzliche Übergangsstruktur vorgesehen werden.
  • Verpackungsbeschränkungen: Der maximale Außendurchmesser, einschließlich des Gitters, der Endkappe und der Übergangsstruktur im Schlitz, beträgt < 1 mm, vorzugsweise 0,6–0,8 mm oder feiner; nichtmetallische, elektrisch isolierende Verpackungen werden bevorzugt; es wird angestrebt, die Störungen durch Press- und Wärmeausdehnungsspannungen bei der Temperaturmessung zu reduzieren.
  • Anschlussort: FC/APC im normalen Temperaturbereich außerhalb des Schlitzes.

II. Technische Analyse zu “Anzahl der Messpunkte” und “minimaler Abstand”

Diese beiden Probleme werden separat durch die Einschränkungen Bandbreitenmultiplexing und geometrische Abmessungen gesteuert:

1) Bandbreitenbeschränkung (bestimmt die maximale Anzahl der Messpunkte)
Die Temperaturabhängigkeit von FBG beträgt ca. 10\ \text{pm}/^\circ\text{C}. Von Raumtemperatur ca. 25 ℃ bis 160 ℃, \Delta T\approx 135\ ^\circ\text{C}, die Wellenlängenverschiebung eines einzelnen Punktes beträgt ca. 1,35\ \text{nm}. Um zu gewährleisten, dass sich die Wellenlängen der Messpunkte im gesamten Temperaturbereich nicht überlappen, benötigt jeder Messpunkt ein Fenster von ca. 2,5\sim 4\ \text{nm} (Verschiebung + Schutzband). Daher können bei einer Bandbreite von 40 nm theoretisch etwa 10–13 Messpunkte untergebracht werden. Unter Berücksichtigung des technischen Spielraums wird konservativ empfohlen, nicht mehr als 8–10 Messpunkte pro Strang zu verwenden – dies stimmt mit der technischen Empfehlung unserer Produkte der 300-Grad-Klasse überein (nicht mehr als 10 Messpunkte pro Strang bei Verwendung eines 40-nm-Demodulators).

2) Geometrische Abmessungsbeschränkung (bestimmt den minimalen Abstand und kann bei diesen Betriebsbedingungen “knapper” sein)
Der minimale mittlere Abstand zwischen den Messpunkten wird durch die Länge der Gitterzone + den Abstand der Spleißverbindung bestimmt und ist unabhängig vom Wellenlängenabstand (sie können räumlich sehr nahe beieinander liegen, solange die Wellenlängen versetzt sind). Die Länge der Gitterzone unserer nackten Glasfaser ist optional 2/3/4/5/6/8 mm, Standard ist 8 mm, die kürzeste ist 2 mm – je kürzer die Gitterzone, desto kleiner der erreichbare minimale Abstand. Geometrisch gesehen erfüllt die Gesamtlänge des Arrays die folgende Formel:

L_{\text{Total}} = L_1 + (N-1)\cdot L_2 + L_3

Hierbei ist L_1 die Länge der Einleitungslänge, L_2 der Abstand zwischen den Messpunkten und L_3 die Länge des Endstücks, wobei N die Anzahl der Messpunkte ist.

:warning: Hier gibt es einen wichtigen Punkt, den Sie klären müssen: Sie schrieben zuvor “Schlitzlänge ist 63 mm”, aber später “Gesamttemperaturmesslänge ist 63 cm”, was einen Unterschied von einem Faktor 10 ausmacht.

  • Wenn die Schlitzlänge tatsächlich 63 cm beträgt: Die Länge ist kein Engpass, die Anzahl der Messpunkte wird hauptsächlich durch die Bandbreite bestimmt (ca. 8–10 Punkte).
  • Wenn die Schlitzlänge tatsächlich 63 mm beträgt: Die Länge wird zum Hauptlimit, die Anzahl der Messpunkte muss basierend auf dem minimalen Abstand neu berechnet werden und wird deutlich unter dem Bandbreitenlimit liegen.

Um eine genaue Bewertung zu ermöglichen, bestätigen Sie bitte, ob die Schlitzlänge 63 mm oder 63 cm beträgt?

III. Empfohlene Lösung

Für die vorrangigen Kriterien “nichtmetallisch, elektrisch isolierend, Außendurchmesser < 1 mm, mehrere Messpunkte möglich, Temperaturbeständigkeit 160 ℃” ist die am besten geeignete Lösung der nackte Faser-Bragg-Gitter (Strang), der direkt in Ihren kleinen Schlitz eingesetzt werden kann:

Erstauswahl (nichtmetallisch, elektrisch isolierend, ultradünn):

Alternative (noch dünner, für extrem kleine Außendurchmesser):

Wenn eine fertige Temperaturmesssonde benötigt wird (Akzeptanz von Metallgehäusen):

Eine schematische Darstellung der geometrischen Definition für mehrere Punkte finden Sie in unserer Standardzeichnung: https://www.ofscn.net/images/forum/FBGs-and-T-Sensors-Measurement-Points-Segmentation-Diagram.png

IV. Technische Begründung

  1. Nichtmetallisch + Elektrische Isolierung: Polyimid-Beschichtung/Polyimidfasern mit kleinem Durchmesser sind beide Polymermaterialien, die von Natur aus elektrisch isolierend sind und das Risiko von Stromlecks und elektromagnetischer Kopplung vermeiden, das mit Metallgehäusen verbunden ist.
  2. Außendurchmesser < 1 mm: Der Durchmesser des nackten Gitters beträgt 155 μm (oder sogar feiner), weit unter Ihrem Ziel, und lässt ausreichend Platz für Übergang und Befestigung, wenn er in einen 1-mm-Schlitz eingesetzt wird.
  3. Reduzierung von Störungen durch Pressen/Wärmeausdehnungsspannungen: In reinen Temperaturmessszenarien sollte das Gitter im Schlitz frei bleiben (lose oder punktuell weich befestigt), um zu vermeiden, dass Spannungen aus der Wärmeausdehnung des Schlitzkörpers auf das Gitter übertragen werden – dies ist ein wichtigerer Schritt als das “Verpackungsmaterial”. Wenn eine weitere Unterdrückung erforderlich ist, können Materialien mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten oder flexible Pufferstrukturen verwendet werden, und es kann eine kompakte Gitterlängenkonstruktion für die Messpunkte in Betracht gezogen werden.
  4. Mehrere Messpunkte und Bandbreite: Mit der Bandbreite von 1525–1565 nm können etwa 8–10 Messpunkte im 160-Grad-Temperaturbereich durch Wellenlängenmultiplexing realisiert werden.

Sie können auf die Links klicken, um detaillierte technische Parameter einzusehen. Wenn Sie die Schlitzabmessungen (63 mm oder 63 cm) und die gewünschte maximale Anzahl von Messpunkten bestätigt haben, kann ich Ihnen weiter helfen, die zulässigen Kombinationen von Gitterlängen und minimalen Abständen zu überprüfen. Wenn Sie spezifische technische Fragen haben, können Sie sich gerne weiter austauschen.

Guten Tag, vielen Dank für Ihre Antwort. Die Schlitzlänge beträgt 63 mm. Wie viele Messpunkte können maximal untergebracht werden? Kann ich die Verteilung der Messpunkte auf dieser 63-mm-Länge anpassen?

Hallo wang.ncepu, vielen Dank für die Bestätigung der Schlauchlänge von 63 mm. Diese Länge wird zur primären Randbedingung. Ich werde die Berechnung separat für die geometrischen und Bandbreiten-Linien durchführen und Ihnen dann die Frage nach „kundenspezifischer Positionsverteilung“ beantworten.

I. Maximale Anzahl von Messpunkten: Berechnung mit zwei Randbedingungen

Geometrische Randbedingung (innerhalb von 63 mm)
Der Schlauch muss aufnehmen: Übergangs-/Verschlussstück am Anfang + Array von Messpunkten + Übergangs-/Verschlussstück am Ende. Unter der Annahme, dass für jede Seite etwa 3 mm Übergangs-/Befestigungsstruktur reserviert sind, beträgt die nutzbare Länge für das Array etwa 57 mm.

  • Die kürzeste Gitterzone kann 2 mm betragen (OFSCN® Thin-Diameter Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) sowie Hochfestigkeits- und Femto-Serien sind von 2 bis 8 mm erhältlich).
  • Der minimale zentrale Abstand zwischen benachbarten Messpunkten L_2 ≈ Gitterlänge + Anschlussabstand ≈ 4–5 mm (2 mm Gitterzone, Nettoklärung zwischen Gitterzonen ca. 2 mm).
  • Länge für N Messpunkte: (N-1)\cdot L_2
    • Bei Wahl von L_2 = 5 mm: (N-1)\times 5 \le 57 → N \le 12
    • Bei Wahl von L_2 = 4 mm: (N-1)\times 4 \le 57 → N \le 15

Bandbreiten-Randbedingung (1525–1565 nm, 40 nm)
Die Temperaturabhängigkeit von FBG beträgt etwa 10\ \text{pm}/^\circ\text{C}. Die Drift von Raumtemperatur 25 °C auf 160 °C beträgt etwa 1,35\ \text{nm}.

  • Bei Wahl des Kanalabstands \Delta\lambda = 4 nm: (N-1)\times 4 + 1,35 + \text{Bandbreite} \le 40 → N \le 10
  • Bei Wahl des Kanalabstands \Delta\lambda = 3 nm: N \le 13

Schlussfolgerung: Geometrisch maximal etwa 12 Messpunkte (erfordert 2 mm kurze Gitterzonen); bandbreitenmäßig etwa 10–13 Messpunkte. Unter Berücksichtigung des Schnittmengenprinzips beider Bedingungen und eines technischen Puffers empfehlen wir die Planung von ≤ 10 Messpunkten. Dies stimmt auch mit der technischen Empfehlung unseres Unternehmens für Produkte der 300 °C-Klasse überein (nicht mehr als 10 Messpunkte pro Strang bei Verwendung eines 40 nm Demodulators).

II. Minimaler Abstand

  • Minimaler zentraler Abstand L_2: ca. 4 mm (entspricht 2 mm Gitterzone + ca. 2 mm Abstand), d.h. der Nettoklärung zwischen den Rändern benachbarter Gitterzonen beträgt ca. 2 mm.
  • Bei Verwendung der Standard-8-mm-Gitterzone wäre der minimale L_2 ca. 10 mm, was nur Platz für etwa 6 Messpunkte innerhalb von 63 mm bietet – je kürzer die Gitterzone, desto mehr Messpunkte können untergebracht werden.

III. Ist es möglich, die Positionierung der Messpunkte innerhalb von 63 mm anzupassen?

Ja. Unser Unternehmen unterstützt die kundenspezifische Anpassung nicht-uniformer Messpunktverteilungen, d. h. die Position (Abstand) jedes Messpunkts kann einzeln festgelegt werden, sie müssen nicht gleichmäßig verteilt sein. Die geometrische Definition verwendet weiterhin die Standardbegriffe der Industrie:

L_{\text{Total}} = L_1 + (N-1)\cdot L_2 + L_3
  • L_1: Zuleitungslänge (Abstand vom Anschluss bis zum Zentrum des 1. Messpunkts)
  • L_2: Messpunktabstand (Abstand vom Zentrum benachbarter Messpunkte, kann bei nicht-uniformer Verteilung abschnittsweise angegeben werden)
  • L_3: Faserlänge (Abstand vom letzten Messpunkt bis zum Faserende)

Eine geometrische Skizze für mehrere Punkte finden Sie unter: https://www.ofscn.net/images/forum/FBGs-and-T-Sensors-Measurement-Points-Segmentation-Diagram.png

Wenn eine nicht-uniforme Verteilung gewünscht ist, stellen Sie uns bitte eine eigene Positionszeichnung zur Verfügung (mit Angabe der zentralen Positionen jedes Messpunkts innerhalb von 63 mm sowie der reservierten Übergangs-/Verschlusslängen an beiden Enden). Wir werden dann die mögliche Kombination von Gitterlängen und Abständen überprüfen.

IV. Erneute Bestätigung des Lösungsvorschlags

Für ultra-dünne, nicht-metallische, elektrisch isolierende Temperaturmessarrays innerhalb von 63 mm bevorzugen wir weiterhin:

Für die Temperaturmessgenauigkeit stellen Sie bitte sicher, dass die Gitter im Schlauch frei sind oder nur punktuell weich befestigt werden, um zu vermeiden, dass Dehnungsspannungen vom thermischen Ausdehnungsverhalten des Schlauchs auf die Gitter übertragen werden.

Sie können auf die Links klicken, um detaillierte technische Parameter einzusehen. Wenn Sie eine Positionszeichnung der Messpunkte oder die gewünschte Anzahl von Messpunkten angeben, kann ich Ihnen weiter bei der Überprüfung der möglichen Kombinationen von Gitterlängen und Abständen helfen. Wenn Sie spezifische technische Fragen haben, können Sie diese gerne weiter besprechen.

Die Planung von OFSCN_PS_Eng oben ist etwas extrem. Bei einer Rillenlänge von 63 mm empfehlen wir für die praktische Produktionsdurchführung und Ausbeute 6 Messpunkte (Größenbeschränkung), was optimale Parameter für die geschriebenen Faser-Gitter-Strings gewährleistet. In Extremfällen sind auch 10 Messpunkte möglich.
Was die Bandbreite und Wellenlängenplanung betrifft, kann die endgültige Verpackungsstruktur nach Ihren Wünschen angepasst werden. Die Struktur kann sich an den Faser-Gitter-Temperatursensoren für 100 und 300 °C orientieren. Für das Schreiben der Faser-Gitter kann die OFSCN® 200 °C mittlere Temperaturbeständigkeitspolimid-Singlemode-Faser verwendet werden, mit einer Wellenlängenverschiebung von 1,35 nm. Theoretisch sind bis zu 20 Messpunkte möglich, aber praktisch sind 15 bis 18 Messpunkte am besten geeignet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ihre Anforderung durch die Länge begrenzt ist, und 6 Messpunkte am praktischsten sind. Sie können uns die Bestellmenge mitteilen und ob Sie auch einen OFSCN® Faser-Gitter-Demodulator kaufen möchten – es gibt Rabatte bei einer Sammelbestellung.
Bitte @OFSCN_PS_Eng um Ergänzung.

Guten Tag, dies ist mein aktueller Faser-Bragg-Gitter-Demodulator. Ich möchte diese OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) verwenden (Durchmesser 155 μm, Polyimid-Ummantelung, nichtmetallische elektrische Isolierung, -200~300 ℃; Gitterbereiche von 3 und 5 mm sind verfügbar). Wenn ich 6 Messpunkte anlege, ist diese Faser mit meinem Demodulator kompatibel? Die Höchsttemperatur ist auf 200 Grad Celsius festgelegt, mit Polyimid-Ummantelung, welchen Durchmesser kann die Faser nach der Herstellung erreichen? Wie viel kostet die kundenspezifische Herstellung einer einzelnen Faser ungefähr?

Hallo wang.ncepu, vielen Dank für die Bereitstellung der Demodulator-Informationen und die Klärung der Schlüsselparameter 200 °C / 6 Messpunkte / Polyimid-Nachbeschichtung. Ich werde Ihre Punkte nacheinander beantworten, gemäß “Kompatibilität → Wellenlängenplanung → Fertigdurchmesser → Informationen vor der Angebotserstellung”.

I. Kompatibilität mit Ihrem ZZ-FBG Demodulator: Abgestimmt

Punkt Ihr ZZ-FBG Demodulator OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) Schlussfolgerung
Wellenlängenband 1525–1565 nm Standard 1525–1565 nm (anpassbar 1510–1590 nm) :white_check_mark: Abgedeckt
Optischer Anschluss FC/APC Standard FC/APC (anpassbar ST/LC/SC, PC/APC) :white_check_mark: Direkte Verbindung, kein Adapter erforderlich
Einzelkanal-Kapazität Maximal 30 Gitter pro Kanal, 4 Kanäle 6 Messpunkte pro Strang :white_check_mark: Ausreichende Marge
Dynamikbereich 40 dB Reflexionsrate kann nach Bedarf angepasst werden (Standard 15 %–99 %) :white_check_mark: Keine Konflikte
Auflösung 0,1 pm / Genauigkeit ±2 pm Herkömmliche FBG-Bandbreite 0,08–1,5 nm :white_check_mark: Stabile Demodulation möglich

Ein wichtiger Hinweis: Der Messbereichsobergrenze Ihres Geräts beträgt 1565 nm. Der eigentliche technische Knackpunkt ist also nicht “ob es angeschlossen werden kann”, sondern dass die Wellenlängen der 6 Messpunkte innerhalb von 1525–1565 nm liegen müssen und eine Drift-Marge von 200 °C berücksichtigt werden muss. Dies wird in Abschnitt II weiter unten berechnet.

II. Wellenlängenplanung unter 200 °C

Die Temperaturabhängigkeit von Polyimid-beschichteten FBG-Fasern liegt bei etwa 10\ \text{pm}/°\text{C} um 1550 nm. Bei einer Erhöhung von Raumtemperatur (ca. 25 °C) auf 200 °C:

\Delta T = 200 - 25 = 175\ ^\circ\text{C}
\Delta\lambda \approx 10\ \text{pm}/^\circ\text{C} \times 175\ ^\circ\text{C} = 1,75\ \text{nm}

Das bedeutet, dass sich die Wellenlänge jedes Messpunkts bei 200 °C um etwa 1,75 nm zu längeren Wellenlängen verschiebt. Es wird empfohlen, die Anfangswellenlängen (ca. 25 °C, im Schlitz locker platziert, ohne Belastung) mit einem Abstand von etwa 6 nm zu planen, zum Beispiel:

1527 / 1533 / 1539 / 1545 / 1551 / 1557\ \text{nm}
  • Bei 200 °C liegt der äußerste Messpunkt bei etwa 1558,75 nm, immer noch innerhalb von 1565 nm, mit einer Marge von etwa 6 nm;
  • Hinzu kommen die Gitterbreite (≤1,5 nm) und die Werkswellenlängenabweichung (±0,3 nm), die immer noch im sicheren Bereich liegen;
  • Die Wellenlängen der 6 Messpunkte überlappen sich nicht, und Ihr Demodulator kann sie gleichzeitig parallel demodulieren.

Die spezifische Wellenlängenverteilung wird von unseren Ingenieuren nach Bestätigung manuell geplant (wenn Sie bestimmte Wellenlängen wünschen, können Sie diese gerne angeben).

III. Fertigdurchmesser der Faser

Das von Ihnen gewählte Modell verwendet die Standard-OFSCN® 300℃ SM Polyimide Optical Fiber (Kern 9 μm / Mantel 125 μm / Beschichtung 155 μm). Nach der Nachbeschichtung mit Polyimid:

  • Der Fertigdurchmesser beträgt ca. 155 μm (d. h. 0,155 mm, weit weniger als Ihr Ziel von < 1 mm);
  • Polyimid ist eine Polymerbeschichtung, nichtmetallisch, elektrisch isolierend, Temperaturbereich von -200 bis 300 °C, für eine Betriebstemperatur von 200 °C geeignet;
  • Wenn eine noch dünnere Faser gewünscht wird, kann die OFSCN Thin-Diameter Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare) verwendet werden (Kern 9 μm / Mantel 80 μm / Beschichtung 100 μm), der Fertigdurchmesser kann auf ca. 100 μm reduziert werden.

Hinsichtlich der geometrischen Machbarkeit von 6 Messpunkten: Bei einer Gitterlänge von 5 mm und einem Abstand von ca. 7 mm zwischen den Mittelpunkten benachbarter Messpunkte benötigen 6 Messpunkte eine Länge von ca. 35 mm, was ausreichend Platz innerhalb der 63 mm Kerbe lässt; bei einer Gitterlänge von 3 mm wäre es noch großzügiger. Bildreferenzen: https://www.ofscn.net/images/53/190719-768/250-FBG.jpg ; https://www.ofscn.net/images/53/190719-768/250-FBGS.jpg

IV. Preisgestaltung – Anpassungsparameter müssen noch ergänzt werden

Als Pre-Sales-Ingenieur habe ich keine Befugnis zur Preisgestaltung und kann keine genauen Zahlen nennen. Ein formelles Angebot muss von unserem Vertriebs-/Ingenieurteam erstellt werden. Vor der Angebotserstellung müssen jedoch noch folgende kundenspezifische Informationen ergänzt werden. Bitte bestätigen Sie:

  1. Beabsichtigte Bestellmenge: Ein Strang oder mehrere Stränge (z. B. 10, 100)? (Die Menge beeinflusst direkt die Einzelkosten)
  2. Geometrische Abmessungen (industrielle Standardbegriffe):
    • L_1: Abstand vom FC/APC-Stecker bis zum Mittelpunkt des ersten Messpunkts (Zuleitungslänge, Stecker im konstanten Temperaturbereich außerhalb der Kerbe);
    • L_2: Spezifische Mittelpositionen der 6 Messpunkte innerhalb der 63 mm (gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt möglich);
    • L_3: Abstand vom letzten Messpunkt bis zum Faserende (Schwanzlänge);
    • Referenzformel: L_{\text{Total}} = L_1 + (N-1)\cdot L_2 + L_3, siehe Schema: https://www.ofscn.net/images/forum/FBGs-and-T-Sensors-Measurement-Points-Segmentation-Diagram.png
    • Bei ungleichmäßiger Verteilung legen Sie bitte eine Zeichnung der Messpunktpositionen innerhalb der 63 mm vor (mit Angabe der Mittelpositionen der einzelnen Messpunkte und der Übergangs-/Abdichtungslängen an beiden Enden).
  3. Demodulator-Kompatibilität: Sie haben bereits einen ZZ-FBG Demodulator, Sie müssen unseren Demodulator nicht mehr bestellen, dieser Punkt kann übersprungen werden.

Bitte teilen Sie mir zuerst die Bestellmenge und die Verteilung der Messpunktpositionen innerhalb der 63 mm (oder direkt L_1, die Mittelpositionen der einzelnen Messpunkte, L_3) mit. Sobald die Parameter vollständig sind, werde ich eine Spezifikationsliste für das manuelle Angebot zusammenstellen.

Kontakt für formelle Angebote (Chinesische Website für Faser-Gitter-Sensoren): https://www.ofscn.com

Bei weiteren technischen Fragen (z. B. Befestigungsmethoden in der Kerbe, Temperaturformeln usw.) stehe ich gerne zur Verfügung.

Hallo, hier sind meine spezifischen Anpassungsinformationen:

  1. Anzahl der Glasfasern für diesen Kauf, vorläufig 1 oder 3 Stück in Betracht ziehend, ist der Preisunterschied zwischen 1 und 3 Stück groß? Da sich die Verteilung der Messpunkte später ändern könnte, kann ich vorerst keine große Menge einkaufen.
  2. Geometrische Abmessungen
    L1: Abstand vom FC/APC-Anschluss zum Zentrum des ersten Messpunkts 1,5 m.
    L2: Ich möchte 7 Messpunkte einrichten, einen in der Mitte und jeweils 3 auf beiden Seiten, gleichmäßig verteilt, mit einer Gesamtlänge von immer noch 63 mm. Ist das machbar?
    L3: Abstand vom letzten Messpunkt zum Ende der Faser 10 cm.

Hallo wang.ncepu, vielen Dank für die vollständigen Anpassungsinformationen. Ich werde auf Ihre Punkte nacheinander eingehen: „7 Messpunkte Machbarkeit → Wellenlängenplanung → Menge und Preis → Spezifikationsübergabe“.

1. 7 Messpunkte (1 zentral + je 3 seitlich) innerhalb von 63 mm: Kann erfüllt werden

Sie beschreiben 7 Messpunkte, 1 in der Mitte + je 3 auf jeder Seite, gleichmäßig verteilt, was im Wesentlichen ein gleichmäßig beabstandetes 7-Punkte-Array ist. Die Berechnung sieht wie folgt aus:

  • Bei einer Gitterzone von 3 mm: Der Mittenabstand der benachbarten Messpunkte beträgt L_2 \approx 5\ \text{mm} (3 mm Gitterzone + ca. 2 mm Abstand). 7 Punkte erstrecken sich über (7-1)\times 5 = 30\ \text{mm}.
  • Bei einer Gitterzone von 5 mm: Der Mittenabstand der benachbarten Messpunkte beträgt L_2 \approx 7\ \text{mm}. 7 Punkte erstrecken sich über (7-1)\times 7 = 42\ \text{mm}.

Beide Gitterzonen haben Spielraum innerhalb des 63 mm langen Schlitzes (einschließlich Übergangs-/Abdichtungsstrukturen an beiden Enden), geometrisch gibt es kein Problem. Die 3-mm-Gitterzone bietet mehr Spielraum, und die Anzahl von 7 Punkten liegt zwischen den von unserem Unternehmen empfohlenen Prozesswerten (6 Punkte optimal) und dem Grenzwert (10 Punkte), was eine stabil realisierbare Planung darstellt. Es wird empfohlen, die 3-mm-Gitterzone zu verwenden.

2. Wellenlängenplanung bei 200 ℃

Die Temperaturabhängigkeit von PI-Faser-FBGs beträgt etwa 10\ \text{pm}/^\circ\text{C}. Die Drift von Raumtemperatur 25 ℃ bis 200 ℃ beträgt etwa:

\Delta\lambda \approx 10\ \text{pm}/^\circ\text{C} \times 175\ ^\circ\text{C} = 1.75\ \text{nm}

Planen Sie 7 Kanäle innerhalb des 1525–1565 nm (40 nm) Fensters Ihres Demodulators mit einer anfänglichen Wellenlänge (bei ca. 25 ℃, im Schlitz locker ohne Spannung) von etwa 5 nm Abstand:

1527 / 1532 / 1537 / 1542 / 1547 / 1552 / 1557\ \text{nm}
  • Bei 200 ℃ liegt der äußerste Messpunkt bei etwa 1558.75 nm. Nach Addition der Gitterbreite und der Herstellungsabweichung liegt er immer noch innerhalb von 1565 nm, wobei ein Spielraum von etwa 4–5 nm verbleibt.
  • Die Wellenlängen von 7 Messpunkten überschneiden sich nicht. Ihr ZZ-FBG Demodulator (maximal 30 Gitter pro Kanal) kann alle gleichzeitig parallel demodulieren.

Die spezifische Wellenlängenverteilung wird von unseren Ingenieuren nach Bestätigung manuell geplant. Wenn Sie bestimmte Wellenlängen wünschen, können Sie diese ebenfalls angeben.

3. Menge (1 Stück vs. 3 Stück) und Preis

Als Pre-Sales-Ingenieur habe ich keine Preisbefugnis und kann keine genauen Zahlen nennen. Die spezifischen Preisunterschiede müssen vom Vertriebs-/Ingenieurteam berechnet werden.

Es ist zu beachten, dass die Kosten für solche kundenspezifischen FBG-Strings aus Fixkosten (Wellenlängenplanung, Einrichtung des Schreibprozesses, Kalibrierung der Fabrik-Temperaturskala) + Material/Arbeitszeit pro Stück bestehen. Da die Fixkosten in einer Charge gemeinsam genutzt werden können, sinken die Kosten pro Stück normalerweise mit zunehmender Menge. Daher gibt es Preisunterschiede zwischen 1 Stück und 3 Stück, aber es wird nicht einfach das 3-fache sein. Angesichts möglicher Änderungen der Messpunktpositionen in der Zukunft ist eine kleine Kleinserienfertigung eine vernünftige Vorgehensweise.

4. Spezifikationsliste (Bitte bestätigen)

Punkt Inhalt
Produkt OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare)
Faser/Beschichtung Polyimid-Nachbeschichtung, fertiger Durchmesser ca. 155 μm (dünnere Variante ca. 100 μm wählbar)
Temperaturbeständigkeit Bis zu 200 ℃ (Polyimid, nichtmetallisch, elektrisch isolierend)
Anzahl Messpunkte 7 Stück (1 zentral + je 3 seitlich, gleichmäßig beabstandet)
Gitterlänge Empfohlen 3 mm (5 mm auch möglich, bitte bestätigen)
Wellenlängenbereich 1525–1565 nm, manuell geplant mit ca. 5 nm Abstand
Stecker Einseitig FC/APC (Stecker im Raumtemperatur-Bereich außerhalb des Schlitzes)
L_1 (Zuleitungslänge) 1.5 m
L_2 (Abstand zwischen Messpunkten) 7 Punkte gleichmäßig beabstandet, Array-Gesamtlänge ≤ 63 mm
L_3 (Pigtail-Länge) 10 cm
Demodulator Eigenes ZZ-FBG, kein Demodulator von OFSCN® zu kaufen
Bestellmenge 1 Stück oder 3 Stück

Geometrische Skizze als Referenz: https://www.ofscn.net/images/forum/FBGs-and-T-Sensors-Measurement-Points-Segmentation-Diagram.png

Die Parameter sind im Wesentlichen vollständig. Bitte bestätigen Sie abschließend zwei Punkte: ① Ob die Gitterzone 3 mm oder 5 mm sein soll; ② Ob die Bestellmenge 1 Stück oder 3 Stück sein soll. Nach Bestätigung werde ich die Spezifikationsliste für Sie erstellen und die manuelle Angebotserstellung einleiten.

Eingang für formelle Angebotserstellung (OFSCN® Fiber Bragg Gratings Sensor Products · Chinese Website): https://www.ofscn.com

Bei weiteren technischen Fragen (z. B. zur Befestigung im Schlitz, zur Formel für die Temperaturskala usw.) stehe ich gerne zur Verfügung.

Letzte Bestätigung: Gitterbereich 3 mm, Bestellmenge 3 Stück.

Hallo wang.ncepu, vielen Dank für die Bestätigung. Rasterbereich 3 mm, Kauf 3 Stück wurden vermerkt und damit sind alle kundenspezifischen Parameter vollständig. Nachfolgend finden Sie die für Sie zusammengestellte endgültige Spezifikationsliste und Übergabebeschreibung.

I. Endgültige Spezifikationsliste (Bitte überprüfen)

Artikel Inhalt
Produkt OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / FBG Strings (Bare)
Faser/Beschichtung Polyimid-Neu-Beschichtung, nichtmetallisch, elektrisch isolierend, fertiger Durchmesser ca. 155 μm
Temperaturbeständigkeit Maximal 200 ℃ (Polyimid-Beschichtung, -200~300 ℃ Serie)
Messpunktanzahl 7 Punkte (1 zentral + 3 auf jeder Seite, gleichmäßig verteilt)
Rasterbereichslänge 3 mm
Wellenlängenbereich 1525~1565 nm, von unseren Ingenieuren manuell geplant (ca. 5 nm Abstand, mit Puffer für 200 ℃ Drift)
Stecker Einseitig FC/APC (außerhalb des Schlitzes im Normaltemperaturbereich platziert)
L_1 (Zuleitungslänge) 1,5 m
L_2 (Abstand zwischen Messpunkten) 7 Punkte gleichmäßig, Gesamtlänge des Arrays ca. 30 mm (innerhalb von 63 mm inklusive beider Übergangs-/Endkappen)
L_3 (Pigtail-Länge) 10 cm
Demodulator Selbst mitgebracht ZZ-FBG (1525~1565 nm / FC/APC / 40 dB), kein Kauf unseres Demodulators erforderlich
Kaufmenge 3 Stück

Formel zur Überprüfung der geometrischen Definition: L_{\text{Total}} = L_1 + (N-1)\cdot L_2 + L_3 , schematische Darstellung siehe: https://www.ofscn.net/images/forum/FBGs-and-T-Sensors-Measurement-Points-Segmentation-Diagram.png

II. Zwei Details, die eine manuelle Bestätigung erfordern (beeinflussen die Übergabe nicht, werden mit den Ingenieuren finalisiert)

  1. Wellenlängenverteilung : Standardmäßig erfolgt die manuelle Planung durch uns im Bereich von 1525~1565 nm (empfohlen ca. 1527 / 1532 / 1537 / 1542 / 1547 / 1552 / 1557 nm, bei 200 ℃ am Ende ca. 1558,75 nm, bleibt im Fenster und bietet Spielraum). Wenn Sie bestimmte Wellenlängen haben, können Sie diese während der formellen Kommunikation angeben.
  2. Befestigungsart im Schlitz : Um die Störung der Temperaturmessung durch Kompressions- und Wärmeausdehnungsspannungen zu unterdrücken, wird eine lose oder einpunktige weiche Befestigung im Schlitz empfohlen, um eine starre Verklebung zu vermeiden. Die spezifische Methode kann weiter mit den Ingenieuren besprochen werden.

III. Manuelle Angebotserstellung und Übergabe

Als Pre-Sales-Ingenieur habe ich keine Angebotbefugnis und habe keine Preise erfunden. Die oben genannten Parameter sind vollständig und können direkt in den offiziellen Angebotsprozess Ihres Unternehmens überführt werden. Bitte kontaktieren Sie das Vertriebs-/Ingenieurteam über den folgenden offiziellen Link und fügen Sie diese Gesprächsaufzeichnung bei, um eine schnelle Bearbeitung zu ermöglichen:

Zum von Ihnen angesprochenen Problem des Preisunterschieds zwischen 1 und 3 Stück: Die Kosten für solche kundenspezifischen Faser-Bragg-Gitter-Strings setzen sich aus Fixkosten (Wellenlängenplanung, Einstellung des Schreibverfahrens, Kalibrierung der Ausgangstemperatur) und Material-/Arbeitskosten pro Stück zusammen. Die Fixkosten können für eine Charge gemeinsam genutzt werden, sodass der Stückpreis mit zunehmender Menge sinkt; der genaue Preisunterschied ist gemäß manueller Berechnung zu ermitteln. Eine anfängliche Kleinserienfertigung und spätere Massenproduktion, sobald die Messpunktpositionen stabil sind, ist ein sinnvoller Vorgehensweise.

Die Parameterübergabe ist abgeschlossen. Sollten Sie in Zukunft Anpassungen an der Messpunktverteilung oder zusätzliche Details wie Temperaturformeln benötigen, freuen wir uns auf weitere Diskussionen.

Kontakt für offizielle Angebote (Faser-Bragg-Gitter-Sensoren · Chinesische Seite): https://www.ofscn.com

Hallo, könnten Sie mir bitte die Befestigung und die Temperaturkoeffizientenformel für diese Art von Glasfaser erläutern? Muss ich sie selbst temperaturkalibrieren, oder ist sie bereits vor der Auslieferung kalibriert? Wie wird sie befestigt? Wie kann eine bessere Spannungsisolierung bei der Befestigung erreicht werden?