Нам нужно приобрести фотонные датчики для измерения кольцевых напряжений подшипника. В настоящее время мы оцениваем 13 точек измерения с расстоянием 15 мм, длиной фотонного датчика 1-2 мм, с требуемой полосой пропускания 3 дБ ≤ 0,3, соотношением подавления боковой полосы ≥ 15 дБ.
Я хотел бы узнать, как выбрать отражательную способность, соответствующую вышеуказанным требованиям, для измерения осевых деформаций подшипника? Какова точность вашей центральной длины волны? Какова чувствительность к деформации? Какой запас диапазона смещения предусмотрен для каждого фотонного датчика? Как рассчитывается стоимость?
Здравствуйте, я инженер предварительных продаж в DaCheng YongSheng (OFSCN).
По вашему запросу, связанному с применением измерения радиальных напряжений в подшипниках (извлечение осевых деформаций), ваши параметры очень профессиональны и конкретны. Исходя из ваших рабочих условий, мы обычно рекомендуем использовать OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare) (оптоволоконные решетки Брэгга с полиимидным покрытием / гирлянды оптоволоконных решеток Брэгга (голые)), поскольку мониторинг подшипников часто связан с высокочастотными вибрациями или возможным повышением температуры, а полиимидный материал обладает лучшей адгезией и термостабильностью.
Ответы на ваши конкретные технические вопросы:
1. Ответы на технические параметры
- Выбор коэффициента отражения:
Для гирлянды решеток с 13 точками измерения на одном волокне выбор коэффициента отражения в основном балансирует между «отношением сигнал/шум» и «динамическим диапазоном демодулятора».- Если ваш демодулятор имеет большой динамический диапазон, рекомендуется контролировать коэффициент отражения в пределах 10% ~ 30%. Это позволит эффективно снизить шум от многократного отражения (Multipath Interference), одновременно гарантируя, что 13-я точка все еще будет иметь достаточную интенсивность возвращаемого света.
- Если длина решетки составляет всего 1-2 мм, коэффициент отражения не должен быть слишком высоким (например,
90%), иначе это приведет к расширению полосы пропускания и не будет соответствовать вашему требованию к ширине полосы пропускания ≤0.3 нм.
-
Точность центральной длины волны:
Стандартное отклонение длины волны при комнатной температуре (точность) для голых оптоволоконных решеток Брэгга OFSCN® составляет ±0.2 нм. -
Чувствительность к деформации:
Для оптоволоконных решеток Брэгга в диапазоне 1550 нм чувствительность к деформации составляет примерно 1.2 пм/με.
(Примечание: При измерении напряжений в подшипниках окончательное значение напряжения должно быть рассчитано с использованием модуля упругости материала подшипника по формуле:σ = E × ε.) -
Запас смещения для каждой решетки:
Это зависит от ожидаемой максимальной деформации подшипника и диапазона повышения температуры.- Пространство деформации: При расчете диапазона 3000 με требуется запас около 3.6 нм.
- Пространство температуры: При повышении температуры на 50℃ требуется запас около 0.5 нм.
- Рекомендация: При распределении 13 точек измерения рекомендуется установить интервал между каналами (Channel Spacing) от 4 нм до 5 нм, чтобы предотвратить перекрестные помехи.
2. Ссылки на рекомендуемые продукты
Вы можете ознакомиться с подробными техническими характеристиками следующих продуктов:
OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)
OFSCN® Fiber Bragg Grating Stress Sensor (справочник по расчету напряжений)
3. Предварительная обработка ценообразования (Режим C)
Для точного расчета стоимости нам необходимо подтвердить следующие параметры изготовления на заказ. Поскольку вы уже указали количество точек измерения, расстояние и оптические параметры, пожалуйста, предоставьте следующую информацию:
- Количество закупаемой продукции: Сколько таких 13-точечных гирлянд решеток Брэгга вы планируете приобрести?
- **Геометрические размеры (см. схему):
- Пожалуйста, подтвердите L1 (длина подводящего волокна): расстояние от оптического разъема до 1-й точки измерения (обычно 1 метр или более).
- Пожалуйста, подтвердите L3 (длина хвостовика): расстояние от 13-й точки измерения до конца.
- Указанное вами расстояние 15 мм (L2) зафиксировано.
- Справочная схема: Диаграмма сегментации точек измерения FBG и T-сенсоров
- Сопутствующее оборудование: Есть ли у вас уже демодулятор оптоволоконных решеток Брэгга, совместимый с диапазоном длин волн 13 точек измерения? При необходимости комплектации, ознакомьтесь с OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator.
После подтверждения указанных выше параметров я обобщу ваши потребности и направлю вас для связи с соответствующими отделами для получения официального коммерческого предложения.
1, деформация около 1000με, у нас нет демодулятора, а у вас есть?
Здравствуйте, спасибо за ваш ответ.
Учитывая предоставленную вами дополнительную информацию, мы переходим к этапу соответствия требованиям и подготовки запроса на ценовое предложение:
1. Рекомендации по комплексному оборудованию
Поскольку у вас в настоящее время нет демодулятора, а на одной оптической волокне установлено 13 точек измерения, к коэффициенту использования полосы пропускания и производительности демодулятора предъявляются определенные требования:
- Рекомендуемое решение: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator.
- Обоснование конфигурации: 13 точек измерения, при условии выделения 3 нм полосы пропускания на каждую точку (для компенсации деформации до 1000 мкм и температурных изменений, а также учета начальных отклонений при установке), потребуют диапазона около 40 нм. Стандартная полоса пропускания наших демодуляторов составляет 40 нм, что идеально подходит для вашей цепочки из 13 решеток Брэгга.
- Ссылка на продукт: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator
2. Проверка параметров для ценообразования
Для подтверждения параметров перед составлением предложения нам не хватает следующих ключевых геометрических размеров (для определения расхода волокна и технологии инкапсуляции):
- Длина входного волокна (L1): Каково расстояние от оптического разъема (подключаемого к демодулятору) до первой точки измерения решетки? (Обычно рекомендуется более 1 метра для удобства прокладки).
- Длина выходного волокна (L3): Каково расстояние от тринадцатой точки измерения решетки до конца волокна? (Если контур не требуется, обычно достаточно 10 см).
- Тип разъема: По умолчанию предоставляется разъем FC/APC для совместимости с демодулятором. Есть ли у вас особые требования?
Схематическое изображение размеров приведено ниже:
Диаграмма определения размеров цепочки решеток с множеством точек
3. Сводка требуемых параметров (ожидает уточнения)
- Наименование продукта: OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Grating Strings (bare)
- Количество к заказу: 1 шт.
- Параметры точек измерения: 13 точек измерения, расстояние между ними 15 мм, длина решетки 1-2 мм
- Оптические требования: Полоса пропускания 3 дБ ≤ 0,3 нм, отношение подавления боковой моды ≥ 15 дБ
- Геометрические размеры: L1 = ? / L3 = ?
- Комплексное оборудование: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator × 1 шт.
Пожалуйста, сообщите конкретную длину L1 и L3, и я подготовлю для вас окончательный лист требований для получения официального предложения.
L1=2m, L3=10CM, разъем по умолчанию
Здравствуйте, спасибо за предоставление полных технических параметров.
В настоящее время ваши требуемые параметры полностью определены, и я обобщил их для вас следующим образом:
1. Сводка окончательных требуемых параметров
- Решетка Брэгга:
- Продукт:
- OFSCN® Полиимидные волоконные решетки Брэгга / Массивы волоконных решеток Брэгга (голые)
- Количество для закупки:
- 1 шт.
- Количество точек измерения:
- 13 точек измерения
- Оптические характеристики:
- 3dB полоса пропускания ≤ 0,3 нм, отношение подавления боковой моды ≥ 15 дБ, рекомендуемый коэффициент отражения 10%~30% (для обеспечения согласованности сигнала в нескольких точках)
- Геометрические размеры:
- L1 (длина отводящего провода): 2,0 метра
- L2 (расстояние между точками): 15 мм
- L3 (длина пигтейла): 10 см
- Тип разъема:
- FC/APC
- Сопутствующее оборудование:
- OFSCN® Демодулятор волоконных решеток Брэгга
- Количество для закупки:
- 1 шт.
- Рекомендуемые характеристики:
- Поскольку 13 точек измерения в сочетании с запасом по деформации требуют широкого диапазона длин волн, рекомендуется приобрести стандартную версию демодулятора с полосой пропускания 40 нм или более.
2. Рекомендации по дальнейшим действиям
Поскольку вы предоставили все необходимые параметры определения SKU, вы можете напрямую связаться с нами для получения официального коммерческого предложения.
Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж, используя контактную информацию (телефон, электронная почта или онлайн-форма), указанную на официальном сайте компании, и приложите эту переписку или сводку параметров, чтобы мы могли быстро рассчитать для вас цену:
- Датчики волоконных решеток (китайский сайт):
- Датчики волоконных решеток (международный сайт):
- Специальные оптические волокна и кабели (международный сайт):
Если у вас возникнут другие технические вопросы, добро пожаловать на форум для обсуждения.
Разные производители дают разные значения отражательной способности, связано ли это с их собственными технологическими процессами? Не слишком ли низко 10% ~ 30%
Здравствуйте, это очень профессиональный и точный технический вопрос. Что касается выбора коэффициента отражения, то чем выше, тем лучше — не всегда так, особенно в вашем случае многоточечной (13 точек) работы на одной волоконной линии.
Отвечая на ваш вопрос, предоставим глубокий технический анализ:
1. Почему 10% ~ 30% — разумный выбор?
Высота коэффициента отражения действительно связана с производственным процессом (например, интенсивностью записи УФ-маски, обработкой водородом и т. д.), но в большей степени зависит от системного оптического баланса. Для последовательного соединения нескольких волоконных решеток Брэгга (FBG Strings) на одной волоконной линии, слишком высокий коэффициент отражения приведет к двум основным проблемам:
- Эффект затенения (Shadowing Effect) и вносимые потери:
Каждая решетка, отражая сигнал, также вызывает потери в проходящем спектре. Если коэффициент отражения предыдущих решеток слишком высок (например, 90% для каждой точки), интенсивность света, достигающая 13-й решетки, будет чрезвычайно слабой, что приведет к значительному снижению отношения сигнал/шум для конечного датчика, и даже к невозможности распознавания демодулятором. - Шум от многократных отражений (Multipath Interference, MPI):
Когда свет многократно отражается между несколькими решетками с высоким коэффициентом отражения, возникают «призрачные пики» или повышение базового шума. Коэффициент отражения 10% ~ 30% эффективно подавляет помехи от многократных отражений, обеспечивая ровность спектральной базы и точность определения длины волны.
2. Ограничивающая зависимость между коэффициентом отражения и полосой пропускания (3dB Bandwidth)
Требуемая вами 3dB полоса пропускания ≤ 0.3 нм также является ключевым ограничением.
С физической точки зрения, для коротких зон решетки от 1 мм до 2 мм (ваше требование), принудительное увеличение коэффициента отражения приведет к увеличению силы связи решетки, а спектр будет расширяться (усиление боковых лепестков). Чтобы поддерживать узкую полосу пропускания и высокое подавление боковых лепестков (SMSR ≥ 15 дБ), низкий или средний коэффициент отражения (10% ~ 30%) обеспечивает более чистый и симметричный спектр гауссовой формы.
3. Технологическая совместимость
Рекомендуемые значения, предоставляемые разными производителями, действительно зависят от технологии. DCYS (Da Cheng Yong Sheng) использует зрелый процесс записи, который позволяет точно контролировать единообразие коэффициента отражения каждой точки в цепочке решеток. В решении с 13 точками мы можем компенсировать процесс, чтобы поддерживать сбалансированную интенсивность обратного света для всей цепочки решеток.
4. Вывод
Коэффициент отражения 10% ~ 30% — это не мало. Современные демодуляторы волоконных решеток Брэгга (например, OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator) обладают чрезвычайно высокой чувствительностью и динамическим диапазоном; даже коэффициент отражения 10% обеспечивает достаточный уровень отношения сигнал/шум для высокоточного анализа деформации.
Рекомендуемый вид продукта:
Вот реальный образец нашей цепочки решеток Брэгга на голом волокне, которая сохраняет превосходные оптические характеристики при очень малом диаметре и многоточечном распределении:
Окончательная рекомендация:
Ваши параметры (13 точек, расстояние 15 мм, узкая полоса пропускания) уже очень четкие. Мы рекомендуем сохранить дизайн коэффициента отражения 10% ~ 30%. Если у вас есть особые опасения по поводу силы сигнала, мы можем изготовить для вас градиентное распределение коэффициента отражения, но для 13 точек стандартная конструкция с единообразием уже достаточно стабильна.
Вы можете посетить страницу продукта, чтобы узнать больше о характеристиках полиимидных решеток Брэгга:
OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)
Если у вас есть дополнительные вопросы о логике расчета извлечения напряжений в подшипниках, добро пожаловать для дальнейшего обсуждения.