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德國Fisens FBG傳感器陣列產(chǎn)品特點(diǎn)與用途
點(diǎn)擊次數(shù):57 更新時間:2025-06-26
 

德國Fisens FBG傳感器陣列產(chǎn)品介紹

 

一、 品牌與產(chǎn)品概述

FiSens GmbH是一家位于德國的制造商,主要提供基于光纖布拉格光柵(FBG)技術(shù)的傳感解決方案。其核心產(chǎn)品之一是FBG傳感器陣列,該產(chǎn)品將多個微小的FBG傳感器刻寫在同一根光纖上,并封裝于不同的保護(hù)性套管或毛細(xì)管中(如熔融石英、不銹鋼、氧化鋁陶瓷),形成可直接部署的傳感鏈。這些陣列通常預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器(如FC/APC),用于測量應(yīng)變和溫度分布,尤其適合需要多點(diǎn)或分布式測量的場景。

 

二、 主要產(chǎn)品類型

FiSens提供多樣化的FBG相關(guān)產(chǎn)品,主要包括:

? FBG傳感器陣列:單根光纖集成多個FBG傳感器的核心產(chǎn)品。

? FBG傳感光纖:裸光纖,用于定制化傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

? FBG傳感光纜:帶保護(hù)層的傳感光纖,增強(qiáng)機(jī)械保護(hù)和環(huán)境適應(yīng)性。

? 定制化封裝毛細(xì)管:用于保護(hù)和封裝單個或多個FBG的管狀結(jié)構(gòu)。

? 熔融石英毛細(xì)管封裝FBG陣列:采用熔融石英材料的封裝陣列。

? 不銹鋼毛細(xì)管封裝FBG陣列:采用不銹鋼材料的封裝陣列。

? 氧化鋁陶瓷(AC)封裝FBG陣列:采用氧化鋁陶瓷材料的封裝陣列(耐溫性能較高)。

? FC/APC接口FBG傳感器:帶標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器的各類FBG傳感器。

? FiSpec系列FBG解調(diào)儀:用于讀取和分析FBG傳感器信號的核心設(shè)備。

? 集成式溫度傳感模塊:包含預(yù)封裝FBG陣列的即用型溫度測量方案。

 

三、 主要型號

FiSens FBG產(chǎn)品型號通常與其波長、封裝材料和功能相關(guān),例如:

? FBG Array 850nm FS Cap: 850nm工作波長,熔融石英毛細(xì)管封裝陣列。

? FBG Array 850nm SS Cap: 850nm工作波長,不銹鋼毛細(xì)管封裝陣列。

? FBG Array 850nm AC Cap: 850nm工作波長,氧化鋁陶瓷毛細(xì)管封裝陣列。

? FBG Array 1550nm FS Cap: 1550nm工作波長,熔融石英毛細(xì)管封裝陣列。

? FBG Temp Sensor AC: 氧化鋁陶瓷封裝的高溫FBG溫度傳感器。

? FiSens FS Capillary (裸管): 熔融石英毛細(xì)管(供用戶自行封裝)。

? FiSens SS Capillary (裸管): 不銹鋼毛細(xì)管(供用戶自行封裝)。

? FiSpec-4: 4通道FBG解調(diào)儀。

? FiSpec-8: 8通道FBG解調(diào)儀。

? FiSpec-HS: 高掃描速率型號解調(diào)儀。

 

四、 產(chǎn)品介紹與技術(shù)參數(shù)

1產(chǎn)品:FBG傳感器陣列

2、簡介:在單根光纖上刻寫多個(通常最多30個)FBG傳感器點(diǎn),封裝在熔融石英毛細(xì)管中。傳感器點(diǎn)位置、間距可按需定制。用于測量沿光纖路徑的應(yīng)變或溫度變化分布。

3、工作原理:FBG是光纖纖芯內(nèi)折射率的周期性調(diào)制結(jié)構(gòu)。當(dāng)寬帶光通過時,特定波長(布拉格波長)的光被反射。當(dāng)FBG受到拉伸/壓縮(應(yīng)變)或溫度變化時,其反射的中心波長會發(fā)生線性偏移。通過解調(diào)儀精確測量這些FBG的波長偏移量,即可計算出對應(yīng)點(diǎn)的應(yīng)變或溫度值。

4技術(shù)參數(shù):

? 單光纖最大FBG數(shù)量:30

? FBG長度:1-2 mm

? FBG波長范圍:808 - 880 nm

? FBG最小間距:2 mm

? 光纖最大長度:500 m

? 響應(yīng)時間:50 - 200 ms (受封裝材料影響)

? 工作溫度范圍

? 熔融石英封裝:約 -40°C +300°C (應(yīng)變測量受限更低)

? 氧化鋁陶瓷封裝:約 -40°C +800°C (溫度測量)

? 偏振相關(guān)性:< 5 pm (典型值)

? 連接器類型:FC/APC (常見)

 

五、 核心特點(diǎn)

FiSens FBG傳感器陣列具備以下特點(diǎn):

1尺寸小與高空間分辨率:傳感器點(diǎn)長度僅1-2mm,可實(shí)現(xiàn)高密度的布點(diǎn),精確測量應(yīng)變或溫度梯度變化。

2抗電磁干擾:基于光信號工作,不受電磁場影響,適合復(fù)雜電磁環(huán)境。

3靈活的定制化:FBG的數(shù)量、位置、間距、光纖總長以及封裝保護(hù)材料(熔融石英/不銹鋼/氧化鋁陶瓷)均可根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行配置。

4較高的耐溫性能:特別是氧化鋁陶瓷封裝型號,可在較高溫度環(huán)境下進(jìn)行溫度測量。

5單線多點(diǎn)多參數(shù):一根光纖即可實(shí)現(xiàn)多個點(diǎn)的測量,簡化布線,降低系統(tǒng)復(fù)雜性,可同時或分別監(jiān)測應(yīng)變和溫度(需考慮交叉敏感補(bǔ)償)。

 

六、 主要應(yīng)用領(lǐng)域

FiSens FBG傳感器陣列適用于需要分布式或準(zhǔn)分布式傳感的領(lǐng)域:

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 (SHM):橋梁、大壩、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、建筑結(jié)構(gòu)、隧道、管廊等的長期應(yīng)變和溫度監(jiān)測,評估結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)。

2、工業(yè)設(shè)備監(jiān)控:大型電機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、壓力容器、反應(yīng)釜等關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)部的溫度分布監(jiān)測與熱點(diǎn)探測;機(jī)械部件的應(yīng)變監(jiān)測。

3、能源基礎(chǔ)設(shè)施:高壓電力電纜的分布式溫度監(jiān)測(DTS);石油天然氣輸送管道的泄漏監(jiān)測、應(yīng)變與溫度監(jiān)測。

4航空航天與交通運(yùn)輸:飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)變與溫度監(jiān)測;鐵路軌道狀態(tài)監(jiān)測;車輛部件測試。

5、科研與測試:材料特性研究(如熱膨脹系數(shù)、楊氏模量)、復(fù)合材料固化監(jiān)測、模型試驗中的多點(diǎn)傳感。


 
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