Consulta sobre medição de tensão circunferencial de rolamentos usando tecnologia de sensor de fibra de grade de Bragg

Olá, esta é uma questão técnica muito profissional e pertinente. Em relação à escolha da refletância, nem sempre é melhor quanto mais alta, especialmente em suas condições de operação de múltiplos pontos em uma única fibra (13 pontos).

Respondendo à sua dúvida com uma análise aprofundada do princípio técnico:

1. Por que 10% a 30% é uma escolha razoável?

A refletância está de fato relacionada ao processo de fabricação (como intensidade de gravação de máscara de UV, tratamento com hidrogênio, etc.), mas depende mais do equilíbrio óptico em nível de sistema. Para múltiplos gratings em série em uma única fibra (FBG Strings), uma refletância muito alta trará dois problemas principais:

  • Efeito de Sombra e Perda de Inserção:
    Cada grating, enquanto reflete o sinal, também causa perda no espectro transmitido. Se a refletância dos gratings anteriores for muito alta (por exemplo, 90% para cada ponto), a intensidade da luz que chega ao 13º grating será extremamente fraca, resultando em uma severa queda na relação sinal-ruído dos sensores de extremidade, ou até mesmo impossibilitando a detecção pelo demodulador.
  • Ruído de Múltiplos Reflexos (Multipath Interference, MPI):
    Quando a luz reflete repetidamente entre múltiplos gratings de alta refletância, podem ocorrer “picos fantasmas” ou um aumento no ruído de base. Uma refletância de 10% a 30% pode suprimir efetivamente a interferência de múltiplos reflexos, garantindo a planicidade da linha de base espectral e a precisão do posicionamento do comprimento de onda.

2. A relação de restrição entre refletância e largura de banda (3dB Bandwidth)

Sua exigência de largura de banda de 3dB ≤ 0.3nm também é uma restrição crucial.
Em termos de características físicas, para zonas de grating curtas de 1mm a 2mm (sua exigência), se a refletância for aumentada à força, a intensidade do acoplamento do grating aumentará, e o espectro se alargará (aumento dos lobos laterais). Para manter uma largura de banda estreita e alta supressão do modo lateral (SMSR ≥ 15dB), uma refletância de baixa a média intensidade (10% a 30%) pode, na verdade, fornecer um espectro de forma gaussiana mais limpo e simétrico.

3. Consistência do Processo

Os valores recomendados por diferentes fabricantes são, de fato, influenciados pelo processo. A DCYS (Dacheng Yongsheng) utiliza um processo de gravação maduro que pode controlar com precisão a consistência da refletância de cada ponto na string de grating. No esquema de 13 pontos, podemos compensar o processo para manter a intensidade da luz de retorno equilibrada em toda a string de grating.

4. Conclusão

Uma refletância de 10% a 30% não é baixa. Demoduladores de grating de fibra modernos (como o OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator) possuem sensibilidade e faixa dinâmica extremamente altas, e mesmo uma refletância de 10% é suficiente em termos de relação sinal-ruído para suportar a análise de deformação de alta precisão.

Imagem de Referência do Produto Recomendado:
Esta é uma referência física de nossa string de grating de fibra nua, que mantém excelente desempenho óptico mesmo com diâmetro pequeno e distribuição multiponto:

Recomendação Final:
Seus parâmetros (13 pontos, espaçamento de 15mm, largura de banda estreita) já estão muito claros. Recomendamos manter o design de refletância de 10% a 30%. Se você tiver preocupações especiais sobre a intensidade do sinal, podemos personalizar uma distribuição de refletância gradiente para você, mas para 13 pontos, o design padrão de consistência já é estável o suficiente.

Você pode visitar a página do produto para saber mais sobre as características dos gratings de poliamida:
OFSCN® Polyimide Fiber Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)

Se tiver mais dúvidas sobre a lógica de cálculo para extração de tensão em rolamentos, sinta-se à vontade para continuar a discussão.