Penyiasat Grating Fiber Bragg: Cara Penderiaan FBG Berfungsi dalam Persediaan Ujian Sebenar

Jika anda pernah melihat bacaan terikan hanyut selepas enam jam ujian, atau menghabiskan waktu petang mengejar bunyi elektrik melalui kotak jambatan, anda sudah faham mengapa penderiaan parut gentian Bragg menemui rumah dalam ukuran struktur dan industri. Di tengah-tengah dunia itu terdapat satu instrumen: penyiasat parut Bragg serat. Ia membaca cahaya yang datang kembali dari jeriji dan mengubahnya menjadi nombor yang boleh anda pertahankan dalam laporan.

Di bawah ini kami membincangkan perkara yang sebenarnya diukur oleh penyiasat, cara utama pengilang melaksanakan pengukuran itu, spesifikasi yang menentukan sama ada unit akan berfungsi dalam ujian anda dan cara hujung hadapan optik sesuai bersama-sama dengan peralatan pemerolehan data, penderiaan dan penentukuran yang menyelesaikan kerja. Kebanyakan perkara berikut datang daripada membina rantaian pengukuran selama bertahun-tahun dalam ujian getaran, terikan dan mod, dan daripada soalan yang dibawa pelanggan kepada kami semasa mereka menentukan sistem.

Apa Yang Sebenarnya Diukur oleh Penyiasat Grating Fiber Bragg

Kisi gentian Bragg ialah gentian optik panjang pendek yang indeks biasan terasnya telah ditulis dalam corak berkala. Corak itu mencerminkan satu jalur sempit panjang gelombang kembali ke arah sumber, dan pusat jalur itu, panjang gelombang Bragg, ditetapkan oleh tempoh parut dan indeks biasan berkesan mod berpandu. Regangkan atau mampatkan serat dan haid berubah. Panaskan atau sejukkan dan indeks berkesan berubah. Kedua-dua kesan mengalihkan puncak yang dicerminkan, dan merentasi julat kerja yang luas bahawa peralihan adalah hampir linear.

Tugas penyiasat adalah untuk mengesan peralihan itu. Ia melancarkan cahaya ke dalam gentian, mengumpul pecahan kecil yang dipantulkan oleh jeriji, dan secara berterusan menentukan panjang gelombang tengah setiap puncak pantulan. Hasilnya ialah rekod panjang gelombang lawan masa untuk setiap penderia pada talian, yang menjadi terikan, suhu, tekanan, anjakan atau pecutan sebaik sahaja pekali kepekaan yang sesuai digunakan. Pada 1550 nm kisi biasa bergerak kira-kira 1.2 petang setiap mikrostrain dan kira-kira 10 malam setiap darjah Celsius, itulah sebabnya angka resolusi disebut dalam picometer dan kadangkala dalam pecahan picometer.

Ia juga membantu untuk menjelaskan dengan jelas tentang apa yang bukan instrumen ini. Penyiasat mengukur panjang gelombang, bukan kuasa optik yang dikembalikan. Keputusan reka bentuk tunggal itu menerangkan kebanyakan kelebihan praktikal teknologi: kehilangan penyambung, kabel panjang berjalan, penuaan sumber dan kehilangan bengkok semuanya mengubah berapa banyak cahaya yang kembali, dan tiada satu pun daripada mereka mengubah panjang gelombang. Inilah sebabnya mengapa rantai FBG berfungsi dengan gembira di sebelah peralatan voltan tinggi, transformer dalam, sepanjang saluran paip dan pada bilah turbin angin, di mana larian tembaga yang panjang akan berkelakuan seperti antena.

Lima Pendekatan Soal-siasat Biasa, Berbanding

Terdapat lebih daripada satu cara untuk mencari puncak dalam spektrum, dan kaedah pereka bentuk memilih membentuk hampir semua perkara lain tentang instrumen: kelajuannya, kiraan salurannya, saiz fizikalnya dan kosnya. Ini adalah pendekatan yang paling kerap anda temui.

Dalam amalan keputusan biasanya mengecil kepada dua soalan. Berapa banyak jeriji mesti dibaca pada masa yang sama, dan berapa cepat ia bergerak? Mencatat suhu sekali seminit dan menangkap sementara milisaat adalah masalah yang sangat berbeza, dan penyiasat yang cemerlang pada satu adalah jarang optimum untuk yang lain.

Spesifikasi Yang Menentukan Sama ada Unit Berfungsi dalam Ujian Anda

Helaian data cenderung untuk menyenaraikan sedozen parameter yang sama. Apa yang penting ialah yang mana yang mengikat permohonan anda. Ini adalah perkara yang kami lalui dengan pelanggan sebelum sistem ditandatangani:

• Julat panjang gelombang dan kiraan saluran. Rentang 40 nm dan rentang 100 nm meliputi bilangan jeriji yang sangat berbeza, terutamanya apabila sesetengahnya telah ditegangkan terlebih dahulu untuk memisahkan puncaknya.
• Resolusi berbanding ketepatan. Resolusi ialah perubahan terkecil yang boleh dilihat oleh instrumen. Ketepatan ialah seberapa hampir bacaan mutlak dengan panjang gelombang sebenar. Kestabilan dan kebolehulangan jangka panjang biasanya lebih penting daripada kedua-duanya.
• Pengukuran mutlak atau relatif. Sesetengah kerja hanya memerlukan perubahan dari semasa ke semasa; kerja lain, seperti pampasan suhu atau pengesan bentuk, memerlukan rujukan mutlak yang boleh dipercayai.
• Kadar sampel atau imbasan. Pemantauan statik, berbasikal keletihan dan peristiwa impak terletak tiga urutan magnitud. Padankan instrumen dengan fenomena terpantas yang anda mesti tangkap, bukan purata.
• Kapasiti pemultipleksan setiap saluran. Ini menentukan bilangan penderia yang boleh dibawa oleh gentian tunggal, dan oleh itu jumlah kabel dan bilangan penyambung yang diperlukan oleh pemasangan anda.
• Julat dinamik dan crosstalk. Apabila jeriji yang dimuatkan dengan kuat terletak di sebelah jeriji yang dimuatkan ringan pada gentian yang sama, puncak yang lemah tidak boleh ditarik oleh jiran yang kuat.
• Belanjawan optik dan penyambung. Jenis gentian mod tunggal, salutan, penamatan FC/APC dan kualiti sambatan semuanya menggunakan bajet sebelum isyarat sampai ke pengesan.
• Penarafan alam sekitar. Unit makmal dalam rak dan unit medan pada dek jambatan mempunyai keperluan yang berbeza untuk julat suhu, toleransi getaran dan perlindungan kemasukan.
• Perisian, antara muka dan penyegerakan. Input pencetus, jam kongsi, API penstriman dan format eksport menentukan betapa mudahnya penyiasat menyertai sistem pengukuran anda yang lain.
• Penentukuran dan kebolehkesanan. Rujukan panjang gelombang hanyut. Tanya bagaimana instrumen itu disahkan, kekerapan dan dokumentasi yang disertakan bersamanya.

Berapa Banyak Kelajuan Yang Aplikasi Anda Benar-benar Perlukan?

Carta di bawah ialah ilustrasi permintaan relatif dan bukannya spesifikasi, tetapi ia merakam sebaran yang membentuk setiap keputusan pembelian dalam bidang ini.

Pengajarannya mudah: beli kelajuan di tempat yang anda perlukan dan kestabilan di tempat lain. Instrumen yang lebih perlahan dan lebih senyap dengan rujukan panjang gelombang yang baik selalunya mengatasi yang lebih pantas dalam pemantauan jangka panjang, di mana hanyut selama beberapa minggu adalah musuh sebenar.

Di mana Fiber Bragg Grating Sensing Mendapat Simpanannya

Teknologi ini dipilih apabila penderiaan elektrik konvensional memasuki dinding. Beberapa corak yang kita lihat lagi dan lagi:

• Pemantauan kesihatan struktur. Jambatan, empangan, terowong, cerucuk dan penyokong saluran paip, di mana berpuluh-puluh titik terikan dan suhu berkongsi satu gentian dan satu penyiasat.
• Tenaga dan kuasa. Belitan pengubah, pemegun penjana, persekitaran voltan tinggi dan bilah turbin, di mana imuniti elektromagnet menghilangkan seluruh kelas masalah bunyi.
• Aeroangkasa dan komposit. Kisi-kisi tertanam terus ke dalam lamina semasa pembuatan, bertahan di mana tolok terikat permukaan tidak akan.
• Kereta api dan pengangkutan. Pemantauan jangka panjang rel, tempat tidur dan struktur kenderaan yang terdedah kepada cuaca, getaran dan gangguan elektrik.
• Jentera perindustrian dan loji proses. Lokasi panas, basah atau agresif secara kimia di mana penderia kaca pasif mengatasi tolok foil dan wayar plumbumnya.

Satu kaveat praktikal patut dinyatakan dengan jelas: jeriji kosong bertindak balas kepada ketegangan dan suhu pada masa yang sama. Melainkan aplikasi memisahkan kedua-duanya, dengan memasangkan parut rujukan bebas ketegangan dengan setiap parut pengukur atau dengan mencirikan tindak balas haba, penyiasat akan melaporkan nombor yang mencampurkan kedua-dua kesan dengan jujur.

Rantaian Selebihnya: Daripada Data Panjang Gelombang kepada Pengukuran Selesai

Seorang penyiasat jarang bekerja bersendirian. Rekod panjang gelombangnya masih perlu disegerakkan dengan semua yang lain dalam ujian, pecutan, daya, tekanan, anjakan dan kelajuan putaran, dan kemudian dianalisis. Itulah sebahagian daripada rantaian yang kami habiskan hari bekerja di Yangzhou Zhenzhong Testing Technology.

Dari segi elektrik, penganalisis isyarat dinamik mengendalikan pensampelan serentak merentas banyak saluran, dengan penyaman input yang diperlukan oleh penderia yang berbeza. Instrumen rangkaian USB, 100 Mbps dan rangkaian gigabit kami meliputi kerja mudah alih satu saluran sehingga pemerolehan segerak 32 saluran, yang biasanya dituntut oleh struktur besar atau tinjauan modal berbilang titik. Jika anda mahukan gambaran yang lebih jelas tentang tempat letak kotak sebegitu berbanding instrumen konvensional, nota kami bagaimana penganalisis isyarat dinamik berbeza daripada instrumen tradisional adalah titik permulaan yang baik.

ZT-U8204C Penganalisis Isyarat Dinamik Empat Saluran Empat salurannya, penukaran 24-bit dan input voltan/IEPE/cas sesuai dengan mod, kerosakan mesin, hingar dan ukuran sementara dengan sambungan sensor langsung. Lihat Produk →

Lapisan penderiaan juga penting, kerana bacaan optik bersih yang dipasangkan dengan pecutan bising masih menghasilkan hasil yang boleh dipersoalkan. Pecutan cas dan IEPE, unit triaksial mikro, transduser daya dan tekanan, dan mikrofon akustik dipilih untuk memadankan julat frekuensi dan amplitud fenomena yang sedang diuji, bukan sebaliknya.

Kategori Accelerometer IEPE dari Yangzhou Zhenzhong Testing Kategori ini memperkenalkan julat pecutan IEPE Ujian Zhenzhong bersama penyenaraian cas dan pecutan triaksial mikro, walaupun tiada model individu ditunjukkan pada masa ini. Lihat Produk →

Akhirnya, terdapat penentukuran. Rantai ukuran hanya sebaik rujukan pada penghujungnya, dan begitu juga dengan saluran optik dan elektrik. Pemeriksaan penderia dan saluran yang boleh disahkan di lapangan mengekalkan bilangan yang setanding antara kempen, antara makmal dan antara tahun.

Kategori Penentukur Getaran Mudah Alih daripada Ujian Zhenzhong Kategori ini menyerlahkan tawaran penentukur getaran mudah alih Ujian Zhenzhong, menyenaraikan lima produk untuk pengguna yang menyemak rujukan rantai ukuran, walaupun model dan spesifikasi individu tidak ditunjukkan. Lihat Produk →

Apabila kepingan ini direka bentuk bersama dan bukannya dipasang satu pembelian pada satu masa, kerja penyepaduan menurun dengan mendadak. Itulah alasan di sebalik kami penyelesaian ujian getaran dan dinamik , yang menggabungkan pengujaan, penderiaan, pemerolehan, perisian analisis dan perkhidmatan ke dalam satu sistem yang bertanggungjawab.

Senarai Semak Pemilihan Praktikal

1. Tuliskan kuantiti fizik yang anda mesti ukur, julat jangkaannya dan perubahan terpantas yang mesti anda selesaikan.
2. Kira titik penderiaan dan tentukan cara ia akan diedarkan merentas gentian dan saluran.
3. Pilih kaedah soal siasat yang sesuai dengan kiraan itu dan kelajuan itu, kemudian sahkan belanjawan optik untuk panjang kabel anda.
4. Semak cara instrumen akan disegerakkan dengan saluran anda yang lain, sama ada melalui pencetus, jam kongsi atau penstriman bercap masa.
5. Minta spesifikasi kestabilan selama beberapa jam atau hari, bukan sahaja angka resolusi pada satu masa.
6. Sahkan laluan penentukuran dan pengesahan, termasuk siapa yang melaksanakannya dan sijil yang anda terima.
7. Uji perisian dengan data anda sendiri sebelum melakukan, terutamanya aliran kerja eksport dan analisis yang akan digunakan oleh pasukan anda.

Soalan Yang Selalu Kami Dengar

Bolehkah seorang penyiasat mengendalikan ketegangan dan suhu pada masa yang sama?

Ya, dengan syarat pemasangan dirancang untuknya. Pendekatan biasa ialah meletakkan parut tanpa terikan berhampiran setiap parut pengukur, jadi puncak suhu sahaja boleh dikurangkan. Kedua-dua jenis parut terletak pada gentian yang sama dan dibaca oleh alat yang sama.

Berapa banyak penderia boleh berkongsi satu saluran?

Ia bergantung pada julat panjang gelombang instrumen dan sejauh mana jarak puncak mestilah boleh dipisahkan. Kisi dengan panjang gelombang pusat yang berbeza diedarkan merentasi spektrum yang tersedia, itulah sebabnya julat dan kapasiti pemultipleksan diikat bersama dengan begitu rapat.

Adakah saya masih memerlukan pecutan konvensional jika saya sudah mempunyai penderia FBG?

Biasanya ya, untuk kerja modal dan getaran. Penderiaan terikan optik menerangkan cara struktur berubah bentuk, manakala pecutan menerangkan cara ia bergerak. Kebanyakan program ujian serius merekodkan kedua-duanya dan menganalisisnya bersama-sama, itulah sebabnya penyegerakan antara sisi optik dan elektrik rantai patut diberi perhatian lebih awal.

Penyiasat parut Bragg gentian ialah instrumen yang elegan, tetapi ia adalah satu pautan dalam rantai yang bermula dengan keputusan pemasangan penderia dan berakhir dengan hasil analisis yang perlu ditandatangani oleh seseorang. Projek-projek yang berjalan dengan lancar ialah projek di mana julat, kelajuan, kiraan saluran, pengkabelan dan penentukuran semuanya diselesaikan sebelum pesanan pembelian.

Jika anda sedang membina rantaian itu sekarang dan mahukan pendapat kedua mengenai bahagian elektrik, pasukan kami berbesar hati untuk bercakap melalui kiraan saluran, jenis input, kadar pensampelan dan amalan penentukuran. Hantarkan kepada kami pelan pengukuran anda dan kami akan memberitahu anda secara jujur ​​di mana penyelesaian optik sesuai dan di mana penyelesaian konvensional akan memberi perkhidmatan yang lebih baik kepada anda.