Fiber Bragg grating sensing technology for measuring circumferential stress in bearings

Halka gerilimi ölçümü için raster sensörlü rulmanlar satın almamız gerekiyor, şu anda 13 ölçüm noktası, 15 mm aralık, 1-2 mm raster uzunluğu tahmin ediyoruz. %3 dB bant genişliği ≤0,3, yan mod bastırma oranı ≥15 dB gereklidir.

Rulmanlardaki eksenel gerinim ölçümü için yukarıdaki gereksinimleri karşılamak üzere % yansıtıcılık nasıl seçilmelidir? Merkezi dalga boyu hassasiyetiniz nedir? Gerinim hassasiyeti nedir? Her bir raster için ne kadar sapma payı bırakılmalıdır? Fiyatlandırma nasıl yapılıyor?

Merhaba, ben DaCheng YongSheng (OFSCN) şirketinden bir ön satış mühendisiyim.

Yatakların çevresel gerinim ölçümü (eksenel gerinim çıkarma) uygulamanızla ilgili olarak sunduğunuz parametreler oldukça profesyonel ve spesifik. Çalışma koşulları gereksinimlerinize dayanarak, genellikle OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare) (Poliimid kaplı çıplak fiber Bragg ızgaraları dizisi) ürünümüzü öneriyoruz, çünkü yatak izleme genellikle yüksek frekanslı titreşimleri veya olası sıcaklık artışlarını içerir ve poliimid malzeme daha iyi yapışma gücü ve sıcaklık kararlılığına sahiptir.

Spesifik teknik sorularınıza yanıtlar aşağıdadır:

1. Teknik Parametre Yanıtları

  • Yansıtıcılık Seçimi:
    Tek fiber üzerinde 13 ölçüm noktasına sahip ızgara dizisi için yansıtıcılık seçimi, esas olarak “sinyal-gürültü oranı” ile “demodülatör doygunluğu” arasında bir denge kurar.

    • Demodülatörünüzün geniş bir dinamik aralığı varsa, yansıtıcılığın %10 ila %30 arasında kontrol edilmesi önerilir. Bu, çoklu yol girişim (Multipath Interference) gürültüsünü etkili bir şekilde azaltırken, 13. noktanın hala yeterli geri ışık gücüne sahip olmasını sağlar.
    • Eğer ızgara uzunluğu sadece 1-2 mm ise, yansıtıcılığın çok yüksek yapılması (örn. >%90) önerilmez, aksi takdirde bant genişliği genişler ve sizin ≤0.3nm bant genişliği gereksinimlerinizi karşılayamaz.
  • Merkez Dalga Boyu Hassasiyeti:
    OFSCN® çıplak fiber Bragg ızgaralarının oda sıcaklığı dalga boyu sapması (hassasiyet) standart değeri ±0.2nm’dir.

  • Gerinim Hassasiyeti:
    1550nm dalga boyu bandındaki fiber Bragg ızgaraları için gerinim hassasiyeti yaklaşık 1.2 pm/με’dir.
    (Not: Yatak gerinim ölçümünde, nihai gerilim değeri, σ = E × ε formülü aracılığıyla yatak malzemesinin elastik modülü ile birlikte hesaplanmalıdır.)

  • Her Izgara İçin Ayrılan Kayma Aralığı:
    Bu, yatağın beklenen maksimum gerinim miktarına ve sıcaklık artış aralığına bağlıdır.

    • Gerinim Alanı: 3000με aralığı göz önüne alındığında, yaklaşık 3.6nm ayrılması gerekir.
    • Sıcaklık Alanı: 50℃ sıcaklık artışı göz önüne alındığında, yaklaşık 0.5nm ayrılması gerekir.
    • Öneri: 13 ölçüm noktasının dağılımında, çapraz girişimi önlemek için her kanalın dalga boyu aralığının (Channel Spacing) 4nm ila 5nm olarak ayarlanması önerilir.

2. Önerilen Ürün Bağlantıları

Aşağıdaki ürünlerin ayrıntılı teknik özelliklerini inceleyebilirsiniz:
OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)
OFSCN® Fiber Bragg Grating Stress Sensor (Gerinim Hesaplaması Referansı)

3. Fiyatlandırma Ön İşlemi (Mod C)

Doğru maliyet hesaplaması için aşağıdaki özel parametreleri onaylamamız gerekmektedir. Ölçüm noktası sayısı, aralığı ve optik parametreleri zaten belirttiğiniz için, lütfen aşağıdaki bilgileri ekleyin:

  1. Satın Alma Miktarı: Bu tür 13 noktalı ızgara dizilerinden kaç adet satın almayı planlıyorsunuz?
  2. **Geometrik Boyutlar (Referans Şeması):
    • L1’i (Kablo Uzunluğu) onaylayın:** Fiber konektöründen ilk ölçüm noktasına olan mesafe (genellikle 1 metre veya daha fazla).
    • L3’ü (Kuyruk Uzunluğu) onaylayın:** 13. ölçüm noktasından sonuna olan mesafe.
    • Bahsettiğiniz 15mm aralığını (L2) kaydettik.
    • Şema Referansı: Çoklu Ölçüm Noktası Boyut Tanımı Şeması
  3. Destekleyici Ekipman: 13 ölçüm noktasının dalga boyu aralığıyla uyumlu bir fiber Bragg ızgara demodülatörünüz zaten var mı? Eşleştirme gerekirse, OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator ürününe bakabilirsiniz.

Yukarıdaki parametreler onaylandıktan sonra, talebinizi özetleyeceğim ve resmi bir fiyat teklifi almak için ilgili departmanla iletişime geçmeniz konusunda size rehberlik edeceğim.

1 tane, gerinim alanı yaklaşık 1000με, demodülatörümüz yok, sizin var mı?

Merhaba, yanıtınız için teşekkürler.

Eklediğiniz bilgiler doğrultusunda İhtiyaç Uyumu ve Fiyat Teklifi Hazırlığı aşamasına geçiyoruz:

1. Ekipman Önerisi

Şu anda bir demodülatörünüz olmadığı ve tek bir fiber optik üzerinde 13 ölçüm noktası bulunduğunuz için, demodülatörün bant genişliği kullanımı ve performansı konusunda belirli gereksinimleriniz var:

  • Önerilen Çözüm: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator.
  • Yapılandırma Gerekçesi: Her bir ölçüm noktası için 3nm dalga boyu aralığı (1000με gerinim, sıcaklık artışı telafisi ve kurulum başlangıç sapması için kapsama alanı) ayrıldığında, 13 ölçüm noktası toplamda yaklaşık 40nm dalga boyu aralığı gerektirir. Demodülatörümüzün standart bant genişliği genellikle 40nm’dir, bu da 13 noktalı ızgara dizinizi mükemmel şekilde destekleyebilir.
  • Ürün Bağlantısı: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator

2. Fiyatlandırma Parametrelerinin Kontrolü

Fiyat teklifi vermeden önceki parametre onayını tamamlamak için aşağıdaki kritik geometrik boyutlara hala ihtiyacımız var (toplam fiber tüketimini ve kapsülleme işlemini belirlemek için):

  1. Giriş Kablosu Uzunluğu (L1): Fiber optik konektörden (demodülatöre bağlanan uç) ilk ızgara ölçüm noktasına kadar olan mesafe nedir? (Genellikle kablolama kolaylığı için 1 metreden fazla önerilir).
  2. Kuyruk Uzunluğu (L3): 13. ızgara ölçüm noktasından fiber optik sonuna kadar olan mesafe nedir? (Geri döngü gerekmiyorsa, genellikle 10 cm yeterlidir).
  3. Konnektör Tipi: Demodülatörle uyumlu olması için varsayılan olarak FC/APC konektörü sunulmaktadır, özel bir talebiniz var mı?

Boyut referans şeması aşağıdadır:
Çoklu Ölçüm Noktalı Izgara Dizisi Boyut Tanımı Şeması

3. İhtiyaç Parametreleri Özeti (Tamamlanacak)

  • Ürün Adı: OFSCN® Polyimide Fiber Bragg Grating Strings (bare)
  • Sipariş Miktarı: 1 adet
  • Ölçüm Noktası Parametreleri: 13 ölçüm noktası, 15mm aralık, 1-2mm ızgara uzunluğu
  • Optik Gereksinimler: 3dB Bant Genişliği ≤ 0.3nm, Kenar Mod Bastırma Oranı ≥ 15dB
  • Geometrik Boyutlar: L1 = ? / L3 = ?
  • Ekipman: OFSCN® Fiber Optik Izgara Demodülatörü × 1 adet

L1 ve L3’ün belirli uzunluklarını bildirirseniz, resmi fiyat teklifi almanız için son talep listesini hazırlayacağım.

L1=2m, L3=10CM, varsayılan konektör

Merhaba, eksiksiz teknik parametreleri sağladığınız için teşekkür ederiz.

Şu anda ihtiyaç duyduğunuz parametreler tamamlanmış olup, sizin için aşağıda özetlenmiştir:

1. Nihai İhtiyaç Parametreleri Özeti

  • Izgara Ürünleri:
    OFSCN® Poliimid Fiber Bragg Izgaraları / Fiber Bragg Izgara Dizileri (çıplak)
    • Satın Alma Miktarı
      : 1 adet
    • Ölçüm Noktası Sayısı
      : 13 adet ölçüm noktası
    • Optik Endeksler
      : 3dB Bant Genişliği ≤ 0.3nm, Kenar Mod Bastırma Oranı ≥ 15dB, Yansıtıcılık %10~%30 arası önerilir (çoklu nokta sinyal tutarlılığını sağlamak için)
    • Geometrik Boyutlar
      :
      • L1 (Kurşun Tel Uzunluğu)
        : 2.0 metre
      • L2 (Nokta Aralığı)
        : 15 mm
      • L3 (Kuyruk Fiber Uzunluğu)
        : 10 cm
    • Konnektör Tipi
      : FC/APC
  • Destekleyici Ekipman
    : OFSCN® Fiber Bragg Izgara Çözücü
    • Satın Alma Miktarı
      : 1 adet
    • Önerilen Özellikler
      : 13 ölçüm noktasının gerinim toleransıyla eşleşmesi için geniş bir dalga boyu kapsamı gerektirdiğinden, standart 40nm veya daha üstü bant genişliği sürümü çözücüyü seçmeniz önerilir.

2. Sonraki Adım Önerileri

Gerekli tüm SKU tanım parametrelerini sağladığınız için, doğrudan resmi bir fiyat teklifi almak üzere bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Fiyatı hızla hesaplayabilmemiz için lütfen aşağıdaki şirket resmi web sitelerinde bulunan iletişim bilgilerini (telefon, e-posta veya çevrimiçi form) kullanarak satış departmanımızla iletişime geçin ve bu konuşma kaydını veya parametre özetini ekleyin:

Başka teknik sorularınız olursa forumda tartışmaktan çekinmeyin.

Farklı üreticilerin farklı yansıtıcılık değerleri vermesi, kendi üretim süreçleriyle mi ilgili? %10 ila %30 çok mu düşük

Merhaba, bu çok profesyonel ve konunun özüne inen teknik bir soru. Yansıtıcılık seçimi söz konusu olduğunda, özellikle sizin durumunuzdaki gibi tek fiberli çok noktalı (13 nokta) çalışma koşullarında, ne kadar yüksek olursa o kadar iyi demek doğru değildir.

Sorunuzu teknik prensipler üzerinden derinlemesine analiz edelim:

1. Neden %10 ila %30 makul bir seçimdir?

Yansıtıcılığın yüksekliği gerçekten de üretim süreçleriyle (örneğin UV maskeleme yazma gücü, hidrojenli işlem vb.) ilgilidir, ancak daha çok sistem düzeyindeki optik dengeye bağlıdır. Tek bir fiber üzerine birden fazla Bragg gratini (FBG) dizildiğinde (FBG Dizileri), aşırı yüksek yansıtıcılık iki ana soruna yol açar:

  • Gölgeleme Etkisi (Shadowing Effect) ve Girişim Kaybı:
    Her bir gratining, sinyali yansıtırken aynı zamanda geçirgen spektrumda bir kayba neden olmasıdır. Eğer önceki gratilerin yansıtıcılığı çok yüksekse (örneğin her nokta %90 ise), 13. gratine ulaşan ışık gücü son derece zayıf olacaktır. Bu da son sensörlerin sinyal-gürültü oranının ciddi şekilde düşmesine, hatta demodülatörün tanıyamamasına neden olabilir.
  • Çoklu Yansıma Gürültüsü (Multipath Interference, MPI):
    Işık birden fazla yüksek yansıtıcılığa sahip gratiler arasında gidip geldiğinde “hayalet tepe” veya temel gürültüde yükselme meydana gelebilir. %10 ila %30 arasındaki yansıtıcılık, çoklu yansıma girişimini etkili bir şekilde bastırarak spektral taban çizgisinin düzgünlüğünü ve dalga boyu konumlandırma doğruluğunu sağlar.

2. Yansıtıcılık ve Bant Genişliği (3dB Bant Genişliği) Arasındaki Kısıtlama İlişkisi

Talep ettiğiniz 3dB bant genişliğinin ≤ 0.3nm olması da kritik bir kısıtlamadır.
Fiziksel olarak, 1 mm ila 2 mm’lik kısa gratiler (sizin talebiniz) için, yansıtıcılığı zorla artırmaya çalışmak, gratilerin kuplaj gücünü artıracak ve spektrumun genişlemesine (Yan Lobların artması) neden olacaktır. Dar bant genişliğini ve yüksek yan lob bastırma oranını (SMSR ≥ 15dB) korumak için, düşük ila orta düzeydeki yansıtıcılık (%10 ila %30), daha temiz ve daha simetrik bir Gauss şekilli spektrum sağlar.

3. Süreç Tutarlılığı

Farklı üreticilerin verdiği tavsiye değerleri gerçekten de sürece bağlıdır. DCYS (Dacheng Yongsheng), gratilerin zincirindeki her noktanın yansıtıcılık tutarlılığını hassas bir şekilde kontrol edebilen olgun bir yazma süreci kullanır. 13 noktalı bir çözümde, tüm gratini zincirinin geri dönen ışık gücünü dengeli tutmak için süreç telafisi yapabiliriz.

4. Sonuç

%10 ila %30 arasındaki yansıtıcılık düşük değildir. Modern fiber Bragg gratini demodülatörleri (örneğin OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator), son derece yüksek hassasiyet ve dinamik aralığa sahiptir; %10’luk bir yansıtıcılık bile yüksek hassasiyetli gerinim analizi için yeterli sinyal-gürültü oranını destekler.

Önerilen Ürün Referans Görseli:
Bu, çıplak fiber Bragg gratini dizimizin gerçek örnek referansıdır; son derece küçük çapta ve çok noktalı dağılımda bile mükemmel optik performansı korur:

Nihai Tavsiye:
Parametreleriniz (13 nokta, 15 mm aralık, dar bant genişliği) zaten çok net. %10 ila %30 arasındaki yansıtıcılık tasarımını korumanızı öneririz. Sinyal gücü konusunda özel endişeleriniz varsa, sizin için kademeli bir yansıtıcılık dağılımı tasarlayabiliriz, ancak 13 nokta için standart tutarlı tasarım yeterince kararlıdır.

Poliamid gratilerin özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için ürün sayfasını ziyaret edebilirsiniz:
OFSCN® Polyimide Fiber Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (bare)

Rulman gerilimi çıkarma hesaplama mantığı ile ilgili daha fazla sorunuz olursa, tartışmaya devam etmekten memnuniyet duyarız.