Сохраняется ли длина волны при одинаковой температуре во время циклов нагрева и охлаждения?
Да, в идеале длина волны датчика FBG должна быть одинаковой при одной и той же температуре в течение циклов нагрева и охлаждения. Однако на практике иногда можно наблюдать явление, известное как гистерезис.
Объяснение гистерезиса в датчиках FBG:
Гистерезис в датчиках температуры FBG в основном возникает из-за упаковочных материалов и их взаимодействия с оптическим волокном, особенно при наличии различий в коэффициентах теплового расширения между волокном и упаковкой. Когда датчик нагревается, а затем охлаждается, распределение напряжений в упаковке и на волокне может не вернуться к своему точному первоначальному состоянию при данной температуре, что приводит к незначительному различию в измеренной длине волны Брэгга.
Факторы, которые могут способствовать гистерезису:
- Упаковочный материал: Неметаллические или композитные упаковочные материалы, особенно те, которые включают клеи, могут вызывать больший гистерезис из-за ползучести, релаксации или неравномерного теплового расширения/сжатия.
- Конструкция упаковки: Плохо спроектированная упаковка, которая вызывает неравномерное напряжение на волокне при изменении температуры, может усугубить гистерезис.
- Диапазон и скорость температуры: Экстремальные изменения температуры или быстрое циклирование иногда могут подчеркнуть эффекты гистерезиса.
Решение OFSCN:
Для минимизации гистерезиса и обеспечения высокой точности и повторяемости в датчиках температуры OFSCN®, особенно разработанных для промышленных применений и применений при высоких температурах, используется бесшовная цельнометаллическая упаковка из стальной трубы. Эта конструкция обеспечивает отличную механическую защиту и более стабильную теплопередачу и распределение напряжений, значительно уменьшая гистерезис.
Вот некоторые продукты датчиков температуры OFSCN®, демонстрирующие высокую стабильность и минимальный гистерезис:
Для критически важных применений, требующих высокой точности и долговременной стабильности, выбор датчиков FBG с надежной упаковкой с низким гистерезисом имеет важное значение.