Псевдоним продукта: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.
Это дополнительная тема обсуждения к оригинальной записи по адресу https://www.ofscn.net/fbg-products/analyzer.html%EF%BC%89%E4%B8%BA
1. Физические принципы демодуляции FBG
Интеррогатор волоконных Брэгговских решеток (FBG) (также известный как демодулятор или анализатор) — это высокоточный оптоэлектронный прибор, предназначенный для определения и измерения сдвигов длины волны, отражаемых от датчиков FBG.
Согласно фундаментальной физике FBG, длина волны Брэгга \lambda_B определяется эффективным показателем преломления сердцевины волокна ( n_{eff} ) и пространственным периодом решетки ( \Lambda ), что выражается уравнением Брэгга:
\lambda_B = 2 n_{eff} \Lambda
Когда внешние физические воздействия (такие как изменения температуры, механические напряжения или изменения давления) действуют на FBG, они изменяют как физический период \Lambda (через тепловое расширение или механическое напряжение), так и показатель преломления n_{eff} (через термооптический или фотоупругий эффект). Это вызывает сдвиг отраженной длины волны Брэгга на \Delta \lambda_B . Основная задача интеррогатора FBG — сканировать или анализировать оптический спектр с разрешением до пикометра, чтобы отслеживать эти динамические или статические смещения длины волны.
2. Ключевые технические характеристики интеррогаторов FBG
При выборе или оценке промышленных демодуляторов FBG инженеры обращают внимание на несколько важных параметров:
- Диапазон длин волн: Обычно настраивается в пределах диапазона минимальных потерь оптического волокна C-диапазона (примерно 1525\ \text{нм} по 1565\ \text{нм} ) для обеспечения передачи на большие расстояния без серьезного затухания сигнала.
- Разрешение: Часто указывается как 1\ \text{пм} или 0.1\ \text{пм} , что напрямую определяет наименьшее обнаружимое изменение деформации (примерно 1\ \mu\varepsilon ) или температуры (примерно 0.1\ ^\circ\text{C} ), которое может разрешить система.
- Частота обновления (частота дискретизации): Высокоскоростной динамический мониторинг конструкций (например, в аэрокосмической отрасли, анализ вибраций) требует высоких частот обновления ( 50\ \text{Гц} по 100\ \text{Гц} или выше), в то время как статический мониторинг окружающей среды (например, смещение плотин или грунта) может работать на более низких частотах ( 1\ \text{Гц} по 10\ \text{Гц} ).
- Возможность мультиплексирования: Многопортовые / многоканальные архитектуры позволяют параллельно собирать данные из нескольких оптоволоконных каналов, причем каждый канал вмещает десятки последовательно соединенных датчиков FBG.
3. Спецификации интеррогатора волоконных Брэгговских решеток OFSCN®
Разработанный для надежного промышленного применения, интеррогатор волоконных Брэгговских решеток OFSCN® обеспечивает высокоскоростную дискретизацию, масштабируемость по каналам и промышленные протоколы связи.
Технические параметры:
- Диапазон длин волн: Стандартная конфигурация от 1525\ \text{нм} до 1565\ \text{нм} , или от 1528\ \text{нм} до 1568\ \text{нм} (настраивается).
- Конфигурации каналов: Доступны в 4, 8, 16 или 32 каналах (настраивается для удовлетворения сложных пространственных сетей датчиков).
- Частота дискретизации: Частота обновления 10\ \text{Гц} , 50\ \text{Гц} или 100\ \text{Гц} являются опциональными. Операторы могут динамически понижать рабочую частоту дискретизации до 1\ \text{Гц} с помощью настроек программного обеспечения.
- Разрешение по длине волны: По умолчанию 1\ \text{пм} или сверхвысокая точность 0.1\ \text{пм} (настраивается).
- Программное обеспечение и интеграция: Работает на стандартной архитектуре Browser/Server (B/S) с полной поддержкой архитектуры Client/Server (C/S). Поддерживает бесшовную интеграцию системы со сторонними сетями и промышленными ПЛК через протоколы TCP, UDP и Modbus.
Визуальные материалы продукта:
Рисунок 1: Модель интеррогатора волоконных Брэгговских решеток OFSCN® на 8 каналов
Рисунок 2: Модель интеррогатора волоконных Брэгговских решеток OFSCN® на 32 канала
Дополнительные ресурсы для системной интеграции
