Alloy Tube Packaged FBG Strain Sensor 기술 개요
고탄성 합금 튜브 내부에 광섬유 브래그 격자(FBG)를 캡슐화하는 것은 고분자 또는 접착제 기반의 일반적인 변형률 전달 방식의 고전적인 한계를 극복하도록 설계된 매우 신뢰할 수 있는 엔지니어링 접근 방식입니다. 기존의 변형률 측정에서 유기 접착제는 점탄성 크리프, 습기 열화 및 제한된 내열성으로 인해 장기 변형률 모니터링의 정확도를 저하시킵니다.
이음매 없는 전체 금속 또는 합금 튜브 패키징을 사용하면 FBG가 금속 경계에 직접 기계적으로 결합됩니다. 이를 통해 다음을 보장합니다.
- 크리프 제거: 활성 감지 길이를 따라 유기 접착제가 없어 접착제 관련 이완 및 히스테리시스가 제거됩니다.
- 신뢰할 수 있는 변형률 전달: 기계적 변형률은 대상 기판(용접, 볼팅, 클램핑 또는 임베딩을 통해)에서 내부 광섬유로 선형적으로 전달됩니다.
- 높은 열 및 환경 저항성: 금속 튜브는 유리 실리카 광섬유를 습기, 방사선 및 부식성 환경으로부터 보호하므로 고온 및 열악한 산업 환경에 이상적입니다.
공식 제품 사양 및 매개변수
이 기술에 해당하는 핵심 제품은 OFSCN® Alloy Tube Packaged Fiber Bragg Grating strain sensor입니다. 다음은 표준화된 기술 매개변수 및 맞춤형 옵션입니다.
1. 형상 및 광학 특성
- 외경: 기본 외경은 \le 1.1\text{ mm} 로, 초슬림 프로파일을 제공하여 호스트 구조에 대한 물리적 영향을 최소화합니다.
- 광섬유 커넥터: 기본 커넥터는 \text{FC/APC} 입니다. 다른 커넥터 유형(예: \text{ST} , \text{PC} 또는 \text{APC} 폴리싱)은 맞춤 제작이 가능합니다.
2. 감지 지표
- 기본 변형률 범위: \ge 6000\ \mu\epsilon
- 교정 특성화: 각 센서는 공장에서 엄격한 파장 대 변형률 교정을 거칩니다. 교정은 선형 1차 방정식을 따르며, 스케일링 계수는 \mu\epsilon/\text{pm} 단위로 지정됩니다.
- 측정 세그먼트 사용자 정의:
- 기본 구성은 단일 종단, 단일 세그먼트 센서입니다.
- 다중 세그먼트 FBG 어레이는 맞춤 제작이 가능합니다. 표준 40\text{ nm} 대역폭 FBG 인터로게이터로 전체 변형률 범위를 커버하려면 스펙트럼 중첩을 방지하기 위해 각 광섬유 라인당 어레이를 \le 5 개의 감지 세그먼트로 제한하는 것이 좋습니다.
- 개별 세그먼트 길이는 맞춤 제작이 가능하며, 일반적으로 10\text{ cm} 에서 2\text{ m} 범위입니다(다른 길이는 기술 상담 필요).
3. 내열성
- 표준 작동 온도: -20\ ^\circ\text{C} 에서 55\ ^\circ\text{C}
- 고온 사용자 정의: 극한의 산업 환경을 처리하기 위해 센서를 세 가지 수준으로 분류된 특정 고온 구성으로 업그레이드할 수 있습니다.
- \le 100\ ^\circ\text{C}
- \le 200\ ^\circ\text{C}
- \le 300\ ^\circ\text{C}
- 온도 보상: 요청 시 제공되지만, 최적의 정확도를 위해 외부, 분리된 FBG 온도 센서를 변형률 센서와 함께 사용하는 것이 좋습니다.
기계적 응력 변환
합금 튜브 센서는 매우 선형적인 스트레인 게이지로 작동하므로 응력 측정을 위한 물리적 기판 역할도 합니다. 후크의 법칙에 따라:
여기서 \sigma 는 기계적 응력, E 는 대상 재료의 영률, \epsilon 는 측정된 변형률입니다.
이 변환 원리는 동일한 합금 튜브 구조를 사용하는 OFSCN® Fiber Bragg Grating Stress Sensor에 직접 제품화되어 있습니다. 사용자는 대상 재료의 탄성 계수를 FBG 인터로게이터에 입력하기만 하면 직접적인 응력 판독값을 얻을 수 있습니다.
더 넓은 범위의 변형률 감지 대안은 OFSCN® FBG Strain Sensor Products Aggregation Link를 참조하십시오.
표준 제품 이미지
다음은 합금 튜브 패키징 센서 라인의 표준 구조 및 외관 프로필입니다.
