Precisamos adquirir rolamentos de malha para medir o estresse circunferencial. Atualmente, estimamos 13 pontos de medição com espaçamento de 15 mm. O comprimento da malha é de 1 a 2 mm, com largura de banda de 3dB ≤ 0,3 e uma relação de supressão de modo lateral ≥ 15 dB.
Gostaríamos de saber como escolher a refletância necessária para medir a deformação axial do rolamento que atenda aos requisitos acima? Qual é a precisão do seu comprimento de onda central? Qual é a sensibilidade à deformação? Qual é a faixa de deriva reservada para cada malha? Como é o cálculo de preço?
Olá, sou um engenheiro de pré-vendas da DaCheng YongSheng (OFSCN).
Em relação à sua necessidade de aplicação na medição de tensões circunferenciais em rolamentos (extração de deformação axial), os parâmetros que você apresentou são muito profissionais e específicos. Com base nos seus requisitos de condição de trabalho, geralmente recomendamos o uso de OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare) (string de grade de Bragg de fibra nua com revestimento de poliimida), pois o monitoramento de rolamentos geralmente envolve vibrações de alta frequência ou possíveis aumentos de temperatura, e o material de poliimida possui melhor resistência de adesão e estabilidade de temperatura.
Em resposta às suas perguntas técnicas específicas:
1. Resposta aos Parâmetros Técnicos
- Seleção da Refletividade:
Para uma string de grade de 13 pontos de medição em uma única fibra, a seleção da refletividade equilibra principalmente a “relação sinal-ruído” e a “saturação do demodulador”.- Se o seu demodulador tiver um amplo alcance dinâmico, recomenda-se que a refletividade seja controlada entre 10% ~ 30%. Isso pode reduzir efetivamente o ruído de reflexão múltipla (Interferência de Múltiplos Caminhos), garantindo ao mesmo tempo que o 13º ponto ainda tenha intensidade de luz de retorno suficiente.
- Se o comprimento da grade for de apenas 1-2mm, a refletividade não deve ser muito alta (por exemplo,
90%), caso contrário, causará ampliação da largura de banda, não atendendo ao seu requisito de largura de banda de ≤0.3nm.
-
Precisão do Comprimento de Onda Central:
O valor padrão de desvio de comprimento de onda em temperatura ambiente (precisão) para grades de fibra nua OFSCN® é ±0.2nm. -
Sensibilidade à Deformação:
Para grades de fibra na banda de 1550nm, a sensibilidade à deformação é de aproximadamente 1.2 pm/με.
(Nota: Na medição de tensões em rolamentos, o valor final da tensão precisa ser calculado combinando o módulo de elasticidade do material do rolamento pela fórmula:σ = E × ε.) -
Margem de Deriva Reservada para Cada Grade:
Isso depende da deformação máxima esperada e da faixa de aumento de temperatura do rolamento.- Espaço de Deformação: Considerando um alcance de 3000με, é necessário reservar cerca de 3.6nm.
- Espaço de Temperatura: Se o aumento de temperatura for de 50℃, é necessário reservar cerca de 0.5nm.
- Recomendação: Ao distribuir 13 pontos de medição, recomenda-se que o espaçamento entre canais (Channel Spacing) seja definido entre 4nm a 5nm para evitar interferência cruzada.
2. Link do Produto Recomendado
Você pode consultar as especificações técnicas detalhadas dos seguintes produtos:
OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)
OFSCN® Fiber Bragg Grating Stress Sensor (Referência para cálculo de tensão)
3. Pré-processamento de Cotação (Modo C)
Para calcular o custo com precisão, precisamos confirmar os seguintes parâmetros personalizados. Como você já especificou o número de pontos de medição, o espaçamento e os parâmetros ópticos, por favor, forneça as seguintes informações adicionais:
- Quantidade de Compra: Quantas strings de grade de 13 pontos como esta você planeja comprar?
- Dimensões Geométricas (Referência ao Diagrama Esquemático):
- Por favor, confirme L1 (Comprimento do Fio de Condução): Distância do conector da fibra até o 1º ponto de medição (geralmente 1 metro ou mais).
- Por favor, confirme L3 (Comprimento do Rabicho): Distância do 13º ponto de medição até o final.
- Já registramos o espaçamento de 15 mm (L2) que você mencionou.
- Referência do diagrama esquemático: Diagrama de Definição de Segmentação de Pontos de Medição de FBG e Sensores T
- Equipamento Complementar: Você já possui um demodulador de grade de Bragg de fibra compatível com a faixa de comprimento de onda de 13 pontos de medição? Se precisar de um complementar, consulte o OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator.
Após a confirmação dos parâmetros acima, resumirei os requisitos para você e o orientarei a entrar em contato com o departamento relevante para obter uma cotação formal.
1, o espaço de deformação é de cerca de 1000με, não temos um demodulador, vocês têm?
Olá, obrigado pela sua resposta.
Com base nas informações adicionais que você forneceu, estamos entrando na fase de Correspondência de Requisitos e Preparação de Cotação:
1. Recomendação de Equipamento Complementar
Como você atualmente não possui um interrogador e há 13 pontos de medição distribuídos em uma única fibra óptica, há certos requisitos para a utilização da largura de banda e o desempenho do interrogador:
- Solução Recomendada: Interrogador de Fibra Óptica Grating OFSCN®.
- Justificativa da Configuração: Com 13 pontos de medição, reservando 3nm de espaço de comprimento de onda por ponto (cobrindo deformação de 1000με, compensação de aumento de temperatura e desvios iniciais de instalação), um alcance total de aproximadamente 40nm de comprimento de onda é necessário. A largura de banda padrão do nosso interrogador é de 40nm, o que é perfeitamente compatível com sua cadeia de 13 gratings.
- Link do Produto: Interrogador de Fibra Óptica Grating OFSCN®
2. Verificação de Parâmetros de Precificação
Para confirmar os parâmetros antes da cotação, ainda precisamos das seguintes dimensões geométricas chave (usadas para determinar o consumo total de fibra e o processo de encapsulamento):
- Comprimento do Cabo de Acesso (L1): Qual é a distância do conector da fibra óptica (lado de conexão com o interrogador) até o primeiro ponto de medição do grating? (Geralmente, recomenda-se mais de 1 metro para facilitar o roteamento).
- Comprimento da Fibra de Saída (L3): Qual é a distância do 13º ponto de medição do grating até o final da fibra? (Se um loop não for necessário, geralmente 10cm são suficientes).
- Tipo de Conector: Por padrão, fornecemos conectores FC/APC para corresponder ao interrogador. Você tem alguma exigência especial?
O diagrama de referência de dimensão é o seguinte:
Diagrama de Definição de Dimensões para Cadeias de Gratings com Múltiplos Pontos de Medição
3. Resumo dos Parâmetros de Requisito (a ser preenchido)
- Nome do Produto: Cordas de Fibra Óptica Grating OFSCN® (nuas)
- Quantidade a Comprar: 1
- Parâmetros do Ponto de Medição: 13 pontos de medição, espaçamento de 15mm, comprimento da zona de grating de 1-2mm
- Requisitos Ópticos: Largura de banda de 3dB ≤ 0.3nm, Razão de Supressão de Modo Lateral ≥ 15dB
- Dimensões Geométricas: L1 = ? / L3 = ?
- Equipamento Complementar: Interrogador de Fibra Óptica Grating OFSCN® × 1 unidade
Por favor, informe os comprimentos específicos de L1 e L3, e eu compilarei a lista final de requisitos para você entrar em contato e obter uma cotação formal.
L1=2m, L3=10cm, conector padrão
Olá, obrigado por fornecer os parâmetros técnicos completos.
Seus parâmetros de requisitos atuais foram totalmente definidos e são resumidos abaixo:
1. Resumo dos Parâmetros Finais de Requisitos
- Produto de Grade: OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)
- Quantidade de Compra: 1 peça
- Número de Pontos de Medição: 13 pontos de medição
- Especificações Ópticas: Largura de Banda de 3dB ≤ 0.3nm, Relação de Supressão de Modo Lateral ≥ 15dB, Reflectância recomendada 10%~30% (para garantir a consistência do sinal multi-ponto)
- Dimensões Geométricas:
- L1 (Comprimento do Fio-guia): 2.0 metros
- L2 (Espaçamento entre Pontos): 15 mm
- L3 (Comprimento da Fibra): 10 cm
- Tipo de Conector: FC/APC
- Equipamento Complementar: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator
- Quantidade de Compra: 1 unidade
- Especificação Recomendada: Como 13 pontos de medição, juntamente com a margem de deformação, exigem uma grande cobertura de comprimento de onda, recomenda-se a compra da versão padrão com largura de banda de 40nm ou superior do interrogador.
2. Sugestão de Próximos Passos
Como você já forneceu todos os parâmetros de definição de SKU necessários, você pode entrar em contato conosco diretamente para obter uma cotação formal.
Entre em contato com nosso departamento comercial através dos contatos fornecidos no site oficial da empresa (telefone, e-mail ou formulário online) e anexe este registro de diálogo ou o resumo dos parâmetros para que possamos calcular o preço rapidamente para você:
- Sensores de Grade de Fibra Óptica (Site Chinês): https://www.ofscn.com
- Sensores de Grade de Fibra Óptica (Site Internacional): https://www.ofscn.net
- Fibras e Cabos Ópticos Especiais (Site Internacional): https://www.ofscn.org
Se tiver outras dúvidas técnicas, sinta-se à vontade para discuti-las no fórum a qualquer momento.
A refletividade dada por diferentes fabricantes com valores distintos tem a ver com seus respectivos processos de fabricação? 10% a 30% seria muito baixo
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.