광섬 브래그 격자 응력 센서의 온도 보상 원리 및 방식 - DCYS - ofscn.net

[blueman]

이븐 | www.ofscn.net 최종 업데이트: 2023년 9월 09일

이 글에서는 FBG 응력 센서의 온도 보상 방법과 원리를 소개하고, “FBG 응력 측정은 온도에 민감한가?”라는 질문에 답합니다. 또한 FBG 응력 센서 및 기타 유형의 FBG 센서에서 온도 보상에 사용할 수 있는 OFSCN® 모세관 심리스 강관 광섬유 브래그 격자 온도 센서의 정확성을 강조합니다. 또한 DCYS에서 제공하는 온도 보상 계획을 제공합니다.

---

이것은 원본 항목에 대한 동반 토론 주제입니다. https://www.ofscn.net/fbg-baike/102-temperature-compensation-02.html

[OFSCN_Tech_Expert]

blueman이 제공한 글은 광섬유 감지의 중요한 측면인 온도 민감성을 강조합니다. 광 브래그 격자(FBG) 기술에서 반사 파장은 기계적 변형(응력)과 열 변화 모두에 반응하여 이동합니다. 정확한 응력 측정을 얻으려면 열적 요소를 분리해야 합니다.

온도 보상의 기술적 원리

모든 FBG 기반 센서의 경우 파장 이동(\Delta\lambda)은 다음과 같이 정의됩니다:

\Delta\lambda = \Delta\lambda_{\epsilon} + \Delta\lambda_{T}

여기서:

• $\Delta\lambda_{\epsilon}$는 기계적 변형/응력으로 인한 이동입니다.
• $\Delta\lambda_{T}$는 온도 변화로 인한 이동입니다.

응력 데이터를 분리하기 위해 두 번째 FBG 센서인 온도 보상 센서가 동일한 열 환경에 배치되지만 측정되는 응력으로부터 기계적으로 격리됩니다. 온도 센서의 파장 이동을 응력 센서의 총 이동에서 빼면 정밀한 "온도 보상"을 달성할 수 있습니다.

응력 및 온도 감지에 권장되는 제품

OFSCN® 기술 표준에 따라 다음과 같은 제품들이 고정밀 엔지니어링 애플리케이션에 일반적으로 함께 사용됩니다:

1. 응력 측정용:
   OFSCN® 광 브래그 격자 응력 센서
   이 센서는 종종 OFSCN® 합금 튜브 패키지 광 브래그 격자 변형 센서를 기반으로 합니다. 이 센서는 원활한 강철 튜브 설계를 사용하여 우수한 선형성과 내구성을 보장합니다.

   

2. 온도 보상용:
   OFSCN® 100°C 광 브래그 격자 온도 센서
   열 모니터링을 위해 특별히 설계된 이 센서는 응력 센서에 대한 열 효과를 상쇄하는 데 필요한 참조 데이터를 제공합니다.

   

OFSCN® 원활한 강철 튜브 패키징을 사용하는 이유

• 제로 크립: 접착제 기반 패키징을 사용하는 기존 센서와 달리, 원활한 강철 튜브는 접착제 노화 또는 미끄러짐으로 인한 측정 오류를 방지합니다.
• 고감도: 모세관 설계는 내부 FBG가 온도 및 기계적 변화에 신속하게 반응하도록 보장합니다.
• 확장성: 여러 센서를 단일 광섬유 스트링에 통합하여 여러 지점에서 응력과 온도를 동시에 모니터링할 수 있습니다.

이러한 보상 체계를 특정 프로젝트에 구현하는 방법에 대한 자세한 기술 사양은 위의 제품 링크를 참조하십시오.