OFSCN®은 센서 외부에 추가적인 장갑 연질 호스를 덧대는 것을 왜 권장하나요?
광섬유 센싱 공학 및 광역학 보호 설계에서 광섬유 센서 자체(예: 광섬유 격자 센서 칩 또는 심리스 강관으로 밀봉된 센서 코어)와 현장 배선에는 서로 다른 기계적 하중 요구 사항이 있습니다.
석영 유리 광섬유의 클래딩 직경은 일반적으로 125\ \mu\text{m} 에 불과하며, 전형적인 취성 재료로 충격, 측면 압력 및 무거운 접힘에 대한 내성이 매우 낮습니다. 센서 본체 외부를 추가적인 장갑 호스(예: 스테인리스 스틸 미세 잠금 호스, 나선형 장갑 튜브 또는 금속 골판지 보호 호스)로 감싸는 것은 물리적 및 공학적 역학적 관점에서 다음과 같은 핵심 보호 기능을 수행합니다.
1. 장갑 호스의 핵심 기술 기능
1. 측면 응력 차폐 및 압축 완충(Crush & Impact Resistance)
센서 광섬유(특히 테일 또는 인출 광케이블 섹션)는 산업 현장, 토목 구조물 또는 테스트 챔버 내에서 무거운 물체에 의한 압착, 밟힘 또는 파편에 의한 압착에 매우 취약합니다. 외부 보호층이 없는 미세 광섬유 또는 미세 강관은 국부적인 집중 측면 하중을 받을 때 미세 굽힘 손실이나 파손이 발생하기 쉽습니다. 장갑 호스는 높은 방사형 압축 강성을 가지며, 외부의 국부 점 하중을 튜브 벽을 따라 분포되는 환형 응력으로 분산시켜 외부 측면 압력을 효과적으로 차단합니다.
2. 극한 굽힘 반경 제한 및 국부적인 날카로운 접힘 방지(Bend-radius Limitation)
석영 광섬유에는 임계 굽힘 반경이 있습니다. 국부적인 굽힘(Kinking)이 발생하고 반경이 안전 임계값 미만이면, 광섬유 내부에서 심각한 evanescent 파 방사 손실이 발생할 뿐만 아니라 표면의 미세 균열 확대로 인한 취성 파손이 발생할 수 있습니다. 장갑 금속 호스는 기계적 고정 구조를 통해 최소 굽힘 각도를 제한하고, 인위적인 무거운 접힘, 날카로운 각도로 인한 조임 또는 급격한 굽힘을 물리적으로 방지합니다.
3. 인장력 우회 및 비측정 구간 변형 분리(Tension Bypass & Strain Decoupling)
광섬유 격자 센서의 경우, 인출 광섬유(전송 구간/테일)에 외부 인장력이 가해지면 다음과 같은 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있습니다.
- 광섬유가 늘어나 끊어짐;
- 온도 또는 변형 측정 기준을 손상시키는 잡음 변형이 센서 내부의 민감한 요소로 전도됨.
장갑 호스를 추가하면 외부에서 가해지는 견인력이 외부 금속 호스와 하중 지지 부품 전체에서 부담하며, 내부 광섬유는 항상 외부 힘이 없거나 약간의 여유 길이로 이완된 상태를 유지하여 센서 측정과 배선 하중 간의 물리적 분리를 실현합니다.
4. 내마모성, 긁힘 방지 및 생물학적 섭식 방지(Abrasion & Rodent Protection)
복잡한 기계 구조물 내부, 캐비닛 가장자리, 배선 트레이 및 야외 도관에서 강한 기계적 진동은 광섬유 외부 피복과 금속 가장자리 사이의 반복적인 마찰로 인한 전단 마모를 유발할 수 있습니다. 야외 환경에서는 쥐의 섭식과 같은 생물학적 손상에도 노출될 수 있습니다. 스테인리스 스틸 재질의 장갑 호스는 견고한 물리적 장벽을 제공합니다.
5. 시공 허용 오차 및 도관 통과성
고감도 광섬유 센서는 종종 매우 가는 합금 튜브(예: 외부 직경 \le 0.9\text{ mm} 또는 \le 1.1\text{ mm} )를 사용하여 밀봉됩니다. 이러한 가는 직경의 센서와 인출선이 공사 현장에서 도관을 직접 통과할 때 걸리거나 부러지기 쉽습니다. 장갑 호스를 사용하면 유연성을 유지하면서 축 방향 추력 강성을 높여 현장 설치의 편의성과 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
2. OFSCN® 장갑 및 기계 보호 제품 관련
OFSCN®(Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.)은 광섬유 격자 센서 시스템 및 분산 광섬유 센서 솔루션에서 다양한 적용 등급에 따라 미세 금속 장갑부터 고인장 강선 장갑까지 다양한 인출선 및 패치 코드 제품을 제공하여 현장 센서의 기계적 연결 및 배선 보호에 사용됩니다.
1. OFSCN® 2.0mm Micro Steel Armored Fiber Optic Patch Cord
이 제품은 광섬유 커넥터, PVC 재킷, 0.6\text{ mm} 스테인리스 스틸 심리스 강관 및 광섬유로 구성되어 있으며, 미세한 크기와 강관의 압축 보호 기능을 모두 갖추고 있습니다.
2. OFSCN® 2.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord
이 제품은 0.6\text{ mm} 아연 도금 강선 연선 층과 1.0\text{ mm} 스테인리스 스틸 심리스 강관을 포함하는 완전 금속 구조로, 높은 기계적 부하 및 진동 환경을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
