Som ingeniør vil jeg gerne dele nogle praktiske indsigter om FBG Fiber Bragg-riste,-hvordan det virker, hvad det er godt for, og hvor det passer mellem kommunikationsfiber og sensorfiber. Begyndende fra enkle grundlæggende og slutter med et reelt tilfælde af overvågning af forspændt kabelkraft i glasgardinvægge, vil denne artikel hjælpe dig med hurtigt at forstå, hvordan eksternt monterede FBG Fiber Bragg-gittersensorer kan bruges til at overvåge facadesikkerheden på en præcis,{2}}langsigtet og ikke-påtrængende måde.
Hvad er Fiber Bragg-rist?
FBG Fiber Bragg-gitter er en kort sektion af en optisk fiberkerne, hvor der er skrevet periodiske brydningsindeksfrynser, så dette stykke fiber reflekterer kun én specifik bølgelængde og lader alle andre bølgelængder passere. Det ligner stadig en almindelig enkelt-mode fiber, men fungerer som et lille bølgelængde-selektivt spejl, der kan bruges til optisk filtrering i kommunikation og til at konvertere belastning/temperatur til bølgelængdeforskydninger i sensing.
Grundlæggende koncept for FBG Fiber Bragg rist
Fiber Bragg-gitter er i det væsentlige en periodisk brydningsindeksmodulation skrevet langs fiberkernen, normalt ved hjælp af en UV-laser og en fasemaske. Når bredbåndslys passerer igennem, reflekteres kun bølgelængder, der opfylder gitterbetingelserne, kraftigt, så den reflekterede centerbølgelængde kan behandles som en læsbar "label" til kommunikation eller sansning.
Driftsprincip (Bragg-tilstand og reflektionsbølgelængde)
Opførselen af fiberoptisk bragg-gitter følger Bragg-tilstanden λ_B=2 n_eff Λ, hvor λ_B er den reflekterede bølgelængde, n_eff det effektive brydningsindeks og Λ gitterperioden. Ekstern belastning og temperatur ændrer sig en smule n_eff og Λ, hvilket forårsager bittesmå, men målbare skift i λ_B, som er det fysiske grundlag for fiberoptisk braggrist-føling.
Sammenhæng og forskelle med almindelig optisk fiber
Fiberoptisk braggrist er ikke et nyt materiale, men en lokal strukturel modifikation på standardfiber: samme glas og diameter, med kun et par millimeter til centimeter af kernen periodisk moduleret. Almindelig fiber giver hovedsageligt lavt-tabstransmission, mens Fibre Bragg-gittersegmentet bliver en smalbåndsreflekterende optisk enhed-det sande sensorelement-forbundet af resten af fiberen som transmissionsvejen.
Almindelige typer af FBG Fiber Bragg rist
Almindelige FBG Fiber Bragg-gittertyper omfatter ensartede gitre (konstant periode, enkelt smal reflektionsspids), chirped-gitre (varierende periode, bredbåndsrefleksion for spredning eller bred-områderespons) og gitterarrays (flere gitter med forskellige midterbølgelængder i én fiber) til bølgelængde{2}multipunkts-multipunkts{1}
Nøgleydelsesparametre for FBG Fiber Bragg-riste
Nøgleparametre for fiberoptiske bragg-gitter er reflektionsbølgelængde, båndbredde, reflektivitet og følsomhed. Ved sansning bekymrer vi os hovedsageligt om, hvor præcist bølgelængden kan lokaliseres (snæver båndbredde, god reflektivitet), og hvor stærkt den reagerer på belastning og temperatur, sammen med langtidsstabilitet og træthedsmodstand, som afgør, om enheden er egnet til reel teknisk brug.
Hvad bruges FBG Fiber Bragg-rist til? – Typiske anvendelser fra kommunikation til sansning
Det største træk ved fiberoptisk braggrist er, at det både er enoptisk filterog ensanseelement. Så længe vi gør brug af dens to nøgleegenskaber-afspejler den kun en specifik bølgelængde, og den bølgelængde driver, når miljøet ændrer sig,-kan vi designe mange slags applikationer. Det blev først brugt i optiske kommunikationssystemer til filtrering, bølgelængdedeling og spredningskompensation; senere indså ingeniører, hvor følsomt det er over for belastning og temperatur, og det er blevet en kernesensorteknologi i strukturel sundhedsovervågning, el-, kabel- og rørledningsindustrier.
FBG Fiber Bragg-rist i kommunikation: filtrering, WDM og spredningskompensation
I optiske kommunikationssystemer bærer en enkelt fiber ofte mange bølgelængdekanaler på samme tid, så vi skal præcist "plukke" en eller flere bølgelængder ud eller behandle nogle bølgelængder forskelligt. Som smalbåndsreflektor er Fiber Bragg-gitter ideel som optisk filter: bredbåndslys går ind, kun et lille bånd omkring Bragg-bølgelængden reflekteres, og resten passerer igennem. Ved at kaskadere flere fiberoptiske braggristenheder med forskellige centerbølgelængder kan vi realisereWDM/DEMUXog adskille kanaler efter bølgelængde; kvidrede fiberoptiske braggriste enheder giver bredbåndsrefleksion og kan bruges til spredningskompensation over lange forbindelser. I kommunikation opfører Fiber Bragg-gitter sig som en passiv optisk komponent, svarende til filtre, gitre og WDM-moduler.
FBG Fiber Bragg rist i sensing: belastning, temperatur, tryk og vibrationer
Når vi flytter vores fokus fra "filtrering" til "bølgelængdedrift", bliver FBG Fiber Bragg-gitter en høj-præcisionssensor. Ekstern belastning (spænding/kompression) ændrer fiberlængde og brydningsindeks, og temperaturen påvirker også Bragg-bølgelængden via termisk udvidelse og termo-optiske effekter, så ved at spore den reflekterede bølgelængde i realtid kan vi udlede spænding og temperatur. Med passende mekanisk design og emballage kan fiberoptiske braggriste også indirekte måle tryk, belastning, acceleration og vibrationer-for eksempel ved at lime det til bjælker, plader, armeringsjern eller lejer eller indlejre det i elastiske elementer, så små deformationer bliver til bølgelængdeforskydninger. Sammenlignet med traditionelle elektriske sensorer tillader Fiber Bragg-gitterregistrering, at mange gitre kan skrives i serie på én fiber, hvilket muliggør multi-punkt- eller kvasi-fordelt måling langs en linje.
FBG Fiber Bragg-riste i strukturel sundhedsovervågning (SHM): broer, tunneler, vindmøller, bygninger
Inden for strukturel sundhedsovervågning er FBG Fiber Bragg-rist blevet en meget moden teknisk rute. Typiske anvendelser omfatter kabelkraftovervågning af brostagskabler og bøjler (placering af fiberoptiske bragg-gitter på kablet, anker eller dedikeret vejecelle til at spore kabelspænding over tid), overvågning af foringsdeformation og konvergens i tunneler og metrostrukturer (placering af fiberoptiske bragg-gitter-belastningssensorer på foringer eller vindmøller til fedtstænger og vibrations- og vibrationsvinger), vurdering og fejladvarsel og langtids-online overvågning af kræfter og forskydninger i nøgleelementer, samlinger og kabler i højhuse,-rumspær og glasgardinvægge. Her skiller Fiber Bragg-gitter sig ud takket være dets modstandsdygtighed over for elektromagnetisk interferens, lang-transmission, multi-multipleksing og egnethed til langtids-indlejret eller skjult installation.
FBG Fiber Bragg-rist i energi- og industriapplikationer: strøm, kabler, rørledninger
I energi- og industrisektoren spiller FBG Fiber Bragg-rist også en vigtig rolle. I strømsystemer kan den bruges til overvågning af transformatorviklingstemperatur, overvågning af strømskinnetemperatur og overvågning af GIS-udstyrstilstand, hvilket overvinder ledningskompleksiteten og dårlige anti-interferensydelse af termoelementer og RTD'er i høj-miljøer. I kabelapplikationer kan fiberoptiske braggriste indlejres i eller fastgøres til høj-strømkabler, hybridkraft-fiberkabler og undersøiske kabler for at overvåge driftstemperatur og bøjningsbelastning og endda lokalisere hotspots langs ruten. I olie-, gas- og kemiske industrier kan fiberoptiske braggrist-sensorer bindes til eller indlejres i langdistancerørledninger, trykbeholdere og lagertanke for at overvåge tryk-, belastnings- og lækage-relaterede uregelmæssigheder. Fordi fiberen er ikke-ledende, korrosionsbestandig-og i stand til lang-transmission, er den naturligvis velegnet til høj-spænding, høj-temperatur, stærk EMI og eksplosive miljøer.
FBG Fiber Bragg-rist-sensing vs. traditionel elektrisk sensing
Sammenlignet med traditionelle elektriske sensorer såsom modstandstøjningsmålere, termoelementer og spændings-/strømtransducere- har FBG Fiber Bragg-gitterføling én kerneforskel: den bruger bølgelængde i stedet for spænding eller modstand som signal. Dens vigtigste fordele er:
- Stærk anti-interferens – signalet bæres af lys i en optisk fiber og er immun over for elektromagnetisk interferens, ideelt til høj-spænding og stærke-EM-miljøer;
- Lang-distance, multi-punktsmultipleksing – mange forskellige-bølgelængde fiberoptiske braggrist-sensorer kan kaskades på én fiber og dele en enkelt interrogator, praktisk til lang-multi-punktsovervågning;
- Sikkerhed og isolering – selve fiberen er ikke-ledende og gnistfri-, velegnet til eksplosive atmosfærer;
- Langsigtet-stabilitet og miljøbestandighed – med korrekt indpakning kan Fiber Bragg-riste fungere i årevis i fugtige, ætsende eller strålingsmiljøer.
Naturligvis er Fiber Bragg-gitter ikke "perfekt på alle måder": individuelle sensorer er normalt dyrere end simple elektriske målere, systemet kræver en dedikeret optisk interrogator, og dårlig installation eller emballage kan skade belastningsoverførsel og nøjagtighed. I mange projekter er den mere fornuftige tilgang at behandle fiberoptiske braggriste som en løsning til mellem- til lang-afstand, multi-punkt, høj-pålidelighedsovervågning, brugt i kombination med traditionel elektrisk registrering i stedet for at forsøge at erstatte alt.
Fra kommunikationskabler til sensorkabler: hvordan FBG Fiber Bragg-rist relaterer sig til optiske kabler
Kernen er fiberoptisk pralgitter kun et par centimeter modificeret fiber,-men for at fungere i rigtige projekter skal det være forbundet med ti eller hundreder af meter optisk kabel og et optisk netværk. Kort sagt: Fiber Bragg Gitter skrives på fiberen, bæres i kablet og kører på det optiske netværk.
Hvilken fiber er FBG Fiber Bragg-rist skrevet på?
De fleste fiberoptiske braggrist-enheder er skrevet på standard single-mode fiber (f.eks. G.652D, G.657 bøjning-ufølsom) på grund af lave tab, rimelige omkostninger og god kompatibilitet med kommunikationssystemer. For snævrere bøjninger eller tætte indendørs/gardinvægsføringer foretrækkes bøjningsufølsomme fibre; i barske miljøer kan specielle fibre bruges, men logikken er altid: vælg den rigtige fiber til miljøet, og skriv derefter fiberoptisk braggrist, hvor det er nødvendigt.
Sensorkabel vs. kommunikationskabel
Både sensor- og kommunikationskabler har fiber, styrkemedlemmer og jakker, men fokuserer på forskellige ting. Kommunikationskabler sigter mod lavt tab og robusthed og forsøger at isolere fiberen fra ekstern mekanisk påvirkning. Følingskabler skal ikke kun overleve, men også lade strukturel deformation overføres effektivt til det fiberoptiske braggrist, så design kan justere løs -rørstruktur, tilføje metal/FRP-bærere eller bindingslag og nogle gange blande "følende fibre" med "rene transmissionsfibre" i ét kabel.
Hvad er der i en komplet FBG Fiber Bragg-rist-sensorkæde?
En typisk kæde inkluderer: (1) front-sensorer med pakket fiberoptisk braggrist (belastning, temperatur, kabelkraft osv.); (2) transmissionskabler fra strukturen til den svage-strøm eller udstyrsrum; (3) en interrogator plus software til demodulation, lagring og alarmer. I større systemer tilføjes optiske splittere, patchpaneler og splejsningslukninger-standard telecom-hardware- imellem.
Hvorfor fiber- og kabelkvalitet betyder noget for langsigtet-stabilitet
Selvom den "smarte del" af et FBG Fiber Bragg-gittersystem er interrogatoren og softwaren, afhænger langtidsstabiliteten primært af grundlæggende fiber- og kabelkvalitet. Hvis fiberstyrken, mikro-bøjningsydelsen eller belægningens ældning er dårlig, eller hvis kablet har en svag træk-/bøjnings-/temperaturmodstand, vil problemer vise sig senere som større tab og måleafdrift. At vælge pålidelige fibre og kabler og matche dem til det virkelige routing-miljø (indendørs/udendørs, jord/gardinvæg/kabel osv.), er derfor nøglen til at opnå stabil-langtidsovervågning.
Hvad er FBG Fiber Bragg Gitter-kabelkraftovervågning, og hvilket problem løser det?
FBG Fiber Bragg Gitter-kabelkraftovervågning betyder at installere Fibre Bragg-gittersensorer på kabler, måle kabelbelastningen i realtid og konvertere den til kabelspænding. Det kernetekniske problem, det løser, er: kabelkraften på nøgleelementer kan ikke kun kontrolleres én gang under stress – den skal være synlig og nøjagtig over hele levetiden, især for glasgardinvægge, der er meget følsomme over for deformation og forskydning.
Kabel-understøttede glasgardinvægge og forspændte kabler
I kabel-understøttet og kabel-net glasgardinvægge "hænger" flere forspændte stålkabler glaspanelerne fra hovedstrukturen. Disse kabler bærer både belastning og kontrollerer den overordnede stabilitet og deformation. For at holde facadelinjen og forskydningen inden for grænser under egen-vægt, vind og temperatur, påføres en defineret initial kabelkraft under installationen, og om denne kraft forbliver inden for et rimeligt område under drift, er afgørende for sikkerhed og komfort.
Hvorfor gardinvægskabler kræver langtidsovervågning-
Kabelkraften er ikke konstant. Over tid vil materialeafslapning, ankerglidning, temperaturændringer og sekundær strukturel deformation få det til at drive væk fra designværdien. Ekstrem vind, konstruktionsbelastninger eller lokal skade kan føre til unormal kraft i nogle kabler. Hvis du kun måler én gang ved færdiggørelse eller accept, er mellem- til lang-krafttab eller ubalance svære at opdage, hvilket i sidste ende kan vise sig som glasrevner, fugeskade eller overdreven ud-af-plan deformation af facaden.
Traditionelle kabelkrafttestmetoder og deres begrænsninger
Traditionelle metoder omfatter vibrationsmetoden, tre-punktsbøjning (buekraftmåler) og hydraulisk måler. Vibrationsmetoden udleder kabelkraft fra naturlig frekvens, men er følsom over for grænseforhold, temperatur og interferens. Tre-punktsbøjning er afhængig af geometrisk stivhed og afbøjning med høje pladskrav og uklare antagelser om aksial stivhed/grænse. Hydrauliske målere er praktiske under stress, men er i bund og grund konstruktionsværktøjer og kan ikke blive på strukturen til langtids-onlineovervågning. Generelt er disse metoder enten ikke egnede til permanent udrulning eller ikke automatiserede nok til at give kontinuerlige tids-historikdata.
Fordele og udfordringer ved at bruge FBG Fiber Bragg-rist til kabelkraftovervågning
Ved at montere FBG Fiber Bragg Gitter-sensorer på kablet eller på komponenter med et klart mekanisk forhold til det, kan kabelkraftændringer konverteres til bølgelængdeforskydninger og måles med høj præcision over lange afstande og på flere punkter. Fordelene omfatter immunitet over for elektromagnetisk interferens, multipleksing af mange punkter på én fiber og nem integration med eksisterende optisk kabel- og udstyrsrumsinfrastruktur, som passer til den komplekse routing og miljø af gardinvægge. Udfordringerne ligger i at sikre pålidelig mekanisk kobling uden at beskadige kablet, designe emballage med tilstrækkelig følsomhed, men med lav installations-induceret fejl, og balancere udstyr/interrogator-omkostninger med projektstørrelse.
Nøgletekniske krav til et kabelkraftovervågningssystem
Fra et ingeniørmæssigt synspunkt bør et "godt" kabelkraftovervågningssystem: måle nøjagtigt (god nøjagtighed og repeterbarhed), se det fulde billede (fange ændringer over tid), holde længe (stabil udendørs), forstyrre lidt (være så ikke-påtrængende som muligt for kablet og facaden) og være vedligeholdeligt (sensorer/forreste-endedele kan inspiceres, når det er nødvendigt). FBG Fiber Bragg gitter-kabelkraftovervågning er attraktiv, fordi den med vel-designede eksterne klemmer og følerkabler giver et praktisk kompromis mellem disse krav.
Udvendigt monteret FBG Fiber Bragg gitterkabel kraftsensor: princip og strukturelt design
Ideen er enkel: en lille klemme er fastgjort på kablet, og inde i den klemme er der et kort stykke fiber med en FBG Fiber Bragg-rist. Når kablet belastes, overføres dets lille forlængelse gennem klemmen til det fiberoptiske braggrist, hvilket forårsager en ændring i den reflekterede bølgelængde. Interrogatoren læser denne bølgelængdeforskydning og konverterer den til kabelkraft. Selve kablet skal ikke skæres, bores eller svejses.
Fixtur-baseret måleprincip
Den fastgørelses-baserede tilgang bruger en specialdesignet metal- eller legeringsklemme monteret på kablet, så det deformeres sammen med kablet. FBG Fiber Bragg-gitteret er bundet til det belastningsfølsomme-sted af denne klemme. Når kabelkraften ændres, strækkes eller komprimeres klemmen; det meget belastnings-følsomme fiberoptiske bragg-gitter "registrerer" denne deformation som et bølgelængdeskift, hvilket muliggør indirekte måling af kabelkraft.
Strukturelle egenskaber ved eksternt monteret/klemme-på FBG Fiber Bragg gitterkabelkraftsensorer
En typisk eksternt monteret (klemme-på) sensor består af tre dele: klemmelegemet i kontakt med kablet, et internt elastisk last-bærende element og FBG Fiber Bragg-gitterfiberen, der er bundet eller svejset på den. Hele enheden er lavet som en delt klemme eller krave, der kan åbnes og placeres rundt om kablet, derefter låses med bolte eller låse-ingen grund til at skære kablet af eller afmontere ankre. Det vigtigste designmål er at spænde fast uden væsentligt at ændre kablets oprindelige krafttilstand.
Nøglefaktorer, der påvirker målenøjagtigheden: følsomhed, installationsfejl, belastningsoverførsel
Uden at gå dybt ind i formler er tre punkter vigtigst:
Følsomhed – ændringer i kabelkraften skal "forstærkes" nok til, at Fiber Bragg-gitteret tydeligt kan detektere;
Deformationsoverførsel – den reelle kabeldeformation skal overføres så fuldstændigt som muligt til FBG Fiber Bragg-gitteret;
Installationsfejl – løshed, skridning eller ujævn for-tilspænding under installationen bør minimeres.
Det strukturelle design af en eksternt monteret sensor er i det væsentlige en balance mellem disse tre, hvilket sikrer, at det fiberoptiske braggrist "føler" kabelkraften uden at beskadige kablet eller skabe ekstra stresskoncentrationer.
Fordele ved ekstern installation til gardinvægkonstruktion og vedligeholdelse
Sammenlignet med indlejrede løsninger eller skæring/riller/svejsning direkte på kablet tilbyder den eksternt monterede FBG Fiber Bragg-gitterkabelkraftsensor tre store fordele: ikke-destruktiv, nem at installere og udskiftelig. Det opfører sig som et ekstra-tilbehør: det kan installeres i de senere faser af gardinvægkonstruktionen eller endda under drift; når der er behov for inspektion eller genkalibrering, kan sensoren fjernes og udskiftes uden at røre ved selve kablet. Dette minimerer påvirkningen af facadekonstruktionen og undgår "hårde" ændringer af det originale kabelkraftsystem, hvilket bedre opfylder praktiske krav til sikkerhed og vedligeholdelse.
Casestudie: eksternt monteret FBG Fiber Bragg gitterkabelkraftsensorer på glasgardinvægge
I en separat case study-artikel bruger vi et glasgardinvægprojekt som et køretøj til systematisk at sortere den tekniske anvendelse af eksternt monterede FBG Fiber Bragg-gitterkabelkraftsensorer. Artiklen gennemgår først udviklingen af kabel-understøttede gardinvægge og begrænsningerne af traditionelle metoder til måling af kabelkraft, og sammenligner derefter fordele og ulemper ved forskellige fiberoptiske bragg-rist-layoutstrategier foreslået af Zheng R, Wang Xuezhe, Sun Xiao og Tang Jun. Baseret på et rigtigt projekt fortsætter den med at præsentere et eksternt højfølsomt kabel{{3}-sensorskema ved hjælp af Braggbas-sensoren{3}. Gitterprincip, og verificerer dets nøjagtighed, stabilitet og konstruktionsevne gennem kabelkraftdata indsamlet under konstruktionsfasen. Casestudiet viser tydeligt, at uden at beskadige kablerne eller væsentligt ændre den originale facadestruktur, kan eksternt monterede Fiber Bragg-gittersensorer tjene som en høj-vedligeholdelsesløsning til kabelkraftovervågning, hvilket giver en replikerbar konstruktionsvej for kabel-understøttede gardinvægge og lignende kabelstrukturer.
Arbejde med kabelproducenter/systemintegratorer: fra FBG Fiber Bragg-risteføling til komplette løsninger
Hvilke fiber- og kabelprodukter er der brug for?
Et praktisk fiberoptisk bragg-gitter-kabelkraftovervågningssystem har hovedsageligt brug for tre ting: (1) sensorfiber med Fiber Bragg-rist, (2) sensor-/føderoptiske kabler, (3) standardkommunikationskabler og patch-kabler ind i stativet. Klemmen-på sensoren bruger kort sensorfiber eller lille specialkabel, bygningsveje bruger indendørs/udendørs kabler, og i kabinettet er alt færdiggjort med standard patching. For kabelleverandører er det i det væsentlige at omorganisere eksisterende produkter langs et "følingslink" i stedet for kun et "kommunikationslink".
Fra facade og tag til svagt-nuværende rum
I gardinvægsprojekter løber den optiske sti normalt fra facaden og taget gennem bygningens indgangspunkt, ned ad skakterne til det svage-nuværende rum. Typisk: udendørs-klassificeret kabel på facade/tag → gennem kanaler eller bakker ind i bygningen → overgang til indendørsLSZH/stigkabelned ad stigrøret ind i udstyrsrummet. Producenter af optiske kabler og systemintegratorer kan sam-designe denne fulde rute "fra sensor til rack", hvilket reducerer senere koordinering mellem civil, facade og MEP.
Integration med bygningskabler og datacentre
Den fiberoptiske braggrist-interrogator placeres i det svage-strøm-/udstyrsrum, og dens data går ind i BMS-, sikkerheds- eller datacenterservere. Dette trin kan genbruge eksisterende bygningsfiberkabler, ODF/patch paneler,MPO/MTP trunksogdatacenterinfrastruktur: Overvågningsdata kommer ind i netværket via Ethernet/fieldbus og aggregeres derefter og visualiseres på øvre-lag eller cloud-platforme. Så Fiber Bragg Gitter-overvågning bliver blot endnu en datakilde i bygningens digitale drift, ikke et enkeltstående ø-system.
Fiber- og kabelselskabers rolle
Fiber- og kabelselskaber behøver ikke selv at bygge Fibre Bragg-gitterinterrogatorer eller -sensorer. Deres nøgleroller er: at levere de rigtige fibre/kabler til sansning og kommunikation og arbejde med FBG Fibre Bragg-riste-leverandører og -integratorer for at levere en optisk vej fra ende til- fra struktur til rack. Dette lader dem gå fra blot at sælge kabel til at tilbyde optisk infrastruktur til strukturel sundhedsovervågning, smarte bygninger og smart infrastruktur.
Ofte stillede spørgsmål: Almindelige spørgsmål om FBG Fiber Bragg-riste og kabelkraftovervågning
Hvad er forskellen mellem Fiber Bragg-gittersensorer og almindelige modstandstøjningsmålere?
FBG Fiber Bragg Gitter-sensorer bruger bølgelængde som signal og transmitterer det i optisk fiber, så de er immune over for elektromagnetisk interferens og kan arbejde over lange afstande med mange punkter på én fiber. Modstandstøjningsmålere bruger modstandsændringer, ledningsføring er kortere og billigere pr. punkt, men anti-interferensevne og skalerbarhed til lang-distance-, multi-punktsovervågning er svagere.
Hvor mange FBG Fiber Bragg Gitter-sensorer kan skrives på en fiber? Vil de blande sig i hinanden?
En enkelt fiber kan bære snesevis af Fibre Bragg-gittersensorer i serie, så længe hver enkelt har en forskellig centerbølgelængde og spektre ikke overlapper. Interrogatoren adskiller dem efter bølgelængde, så under korrekt bølgelængdeplanlægning vil de ikke forstyrre hinanden.
Hvilket udstyr omfatter et typisk Fiber Bragg-rist-kabelkraftovervågningssystem?
Normalt har du brug for:
Fiber Bragg gitterkabelkraftsensorer (klemme-på eller andre former),
Optiske kabler og patchkabler fra sensor til udstyrsrum,
En fiberoptisk pralende afhører,
Dataopsamling/software (PC, BMS, SCADA eller cloud platform) til visning, lagring og alarmer.
Hvis et gardinvægsprojekt allerede har optiske kommunikationskabler, er der så stadig behov for et separat FBG Fiber Bragg-rist-sensorkabel?
Teknisk set kan fiberoptiske bragg-gitter-signaler køre på ekstra single-mode-fibre i eksisterende kommunikationskabler. Om de skal genbruges eller lægges et separat sensorkabel afhænger af routing, reservefibertilgængelighed og isolationskrav: For kritisk overvågning foretrækker mange ejere en dedikeret fibervej for klarhed og pålidelighed.
Hvordan er omkostningerne ved FBG Fiber Bragg gitterkabelkraftovervågning sammenlignet med traditionelle metoder?
Til en engangstest er traditionelle værktøjer (vibrationsmetode, hydraulisk måler osv.) normalt billigere. Men til lang-, multi-punkts onlineovervågning, kan fiberoptisk pralgitter-skønt det har brug for en interrogator og højere initialinvestering-kan reducere-arbejde på stedet og gentagne tests og ofte blive mere omkostningseffektivt-i hele livscyklussen.
Hvad er levetiden for FBG Fiber Bragg gittersensorer? Er vedligeholdelse/udskiftning let?
Selve risten er skrevet i glasfiber og kan holde i mange år; Den faktiske levetid er hovedsageligt begrænset af emballage og installationsmiljø (korrosion, tætning, mekanisk skade). Eksternt monterede Fiber Bragg gitter-kabelkraftsensorer er designet til at være aftagelige og udskiftelige, så hvis en fejler, kan den udskiftes uden at røre ved kabelkroppen.
Hvilke krav er der til installationsposition og udførelse af FBG Fiber Bragg gitterkabelkraftsensorer?
Sensorer bør installeres på repræsentative, lige, tilgængelige kabelsegmenter, væk fra ankre og komplekse samlinger, hvor det er muligt. Under installationen skal klemmen strammes jævnt, undgå at glide eller beskadige kablet, og fiberen må ikke bøjes skarpt; efter installationen er det god praksis at udføre et par aflæsninger eller en lille belastningstest for at bekræfte stabile, gentagelige værdier.