Warum muss jeder Sensor vor dem Verlassen des Werks einer Wellenlängen-zu-physikalische-Größen-Prüfung unterzogen werden?
Bevor jeder Fiber Bragg Grating (FBG)-Sensor das Werk verlässt, muss er einer Wellenlängen-zu-physikalische-Größe-Prüfung, auch Kalibrierung genannt, unterzogen werden, um genaue und zuverlässige Messungen zu gewährleisten. Hier ist der Grund dafür:
- Grundprinzip der FBG-Sensorik: FBG-Sensoren arbeiten, indem sie eine bestimmte Lichtwellenlänge (Bragg-Wellenlänge) reflektieren, die sich als Reaktion auf Änderungen physikalischer Größen wie Temperatur, Dehnung oder Druck verschiebt.
- Festlegung der Umrechnungsbeziehung: Um diese gemessenen Wellenlängenverschiebungen in tatsächliche physikalische Werte (z. B. Grad Celsius, Mikro-Dehnung) umzuwandeln, muss eine präzise mathematische Beziehung hergestellt werden. Diese Beziehung ist nicht universell und kann aufgrund von Fertigungstoleranzen, Materialeigenschaften und der Sensorgehäuse geringfügig zwischen einzelnen Sensoren variieren.
- Gewährleistung von Genauigkeit und Wiederholbarkeit: Während der Kalibrierung wird jeder Sensor bekannten, kontrollierten Änderungen der physikalischen Größe, die er messen soll (z. B. ein bestimmter Temperaturbereich für einen Temperatursensor oder ein kontrollierter Dehnungsbereich für einen Dehnungssensor), ausgesetzt. Die entsprechenden Wellenlängenverschiebungen werden sorgfältig aufgezeichnet.
- Ableitung der Kalibrierungsformel: Aus diesen Daten wird eine eindeutige Kalibrierungsformel (oft eine Polynomgleichung) für diesen spezifischen Sensor abgeleitet. Diese Formel ermöglicht es dem FBG-Interrogator, zukünftige Wellenlängenverschiebungen genau in die korrekten physikalischen Messwerte umzurechnen. Ohne diese individuelle Kalibrierung wären die Messwerte des Sensors willkürlich und unpräzise.
Beispielsweise durchlaufen unsere
<a href=“https://www.ofscn.net/fbg-products/strain-sensor.html” target=“_blank”
OFSCN-Legierungsrohr-verpackten Fiber-Bragg-Grating-Dehnungssensoren
und
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OFSCN® 300°C Fiber-Bragg-Grating-Temperatursensoren
beide eine strenge Kalibrierung, um hochpräzise Messungen für ihre jeweiligen Anwendungen zu liefern.
Hier ist ein Bild, das einen typischen FBG-Sensor zeigt:
