Com a professional de l'enginyeria, m'agradaria compartir algunes idees pràctiques sobre FBG Fiber Bragg Grating-com funciona, per a què serveix i on encaixa entre la fibra de comunicació i la fibra de detecció. Partint de conceptes bàsics senzills i acabant amb un cas real de monitorització de la força del cable pretensat en murs cortina de vidre, aquest article us ajudarà a entendre ràpidament com es poden utilitzar sensors de reixeta de Bragg de fibra FBG muntats a l'exterior per controlar la seguretat de la façana d'una manera precisa,-a llarg termini i no{3}}intrusiva.
Què és Fiber Bragg Grating?
FBG Fiber Bragg Grating és una secció curta del nucli de fibra òptica on s'escriuen franges periòdiques d'índex de refracció, de manera que aquesta peça de fibra reflecteix fortament només una longitud d'ona específica i deixa passar totes les altres longituds d'ona. Encara sembla una fibra-de mode únic ordinària, però actua com un petit mirall selectiu-de longitud d'ona que es pot utilitzar per al filtratge òptic en la comunicació i per convertir la tensió/temperatura en canvis de longitud d'ona en la detecció.
Concepte bàsic de la reixa de Bragg de fibra FBG
Fiber Bragg Grating és essencialment una modulació periòdica de l'índex de refracció escrita al llarg del nucli de la fibra, normalment utilitzant un làser UV i una màscara de fase. Quan la llum de banda ampla passa a través, només les longituds d'ona que compleixen la condició de reixeta es reflecteixen fortament, de manera que la longitud d'ona central reflectida es pot tractar com una "etiqueta" llegible per a la comunicació o la detecció.
Principi de funcionament (condició de Bragg i longitud d'ona de reflexió)
El comportament de la xarxa de bragg de fibra òptica segueix la condició de Bragg λ_B=2 n_eff Λ, on λ_B és la longitud d'ona reflectida, n_eff l'índex de refracció efectiu i Λ el període de la xarxa. La tensió externa i la temperatura canvien lleugerament n_eff i Λ, provocant canvis minúsculs però mesurables en λ_B, que és la base física de la detecció de la xarxa de bragg de fibra òptica.
Relació i diferències amb la fibra òptica ordinària
La reixa de bragg de fibra òptica no és un material nou, sinó una modificació estructural local de la fibra estàndard: mateix vidre i diàmetre, amb només uns pocs mil·límetres a centímetres del nucli modulat periòdicament. La fibra ordinària proporciona principalment una transmissió de baixa-pèrdua, mentre que el segment Fiber Bragg Grating es converteix en un dispositiu òptic reflectant de banda estreta-el veritable element sensor-connectat per la resta de la fibra com a camí de transmissió.
Tipus comuns de reixeta de Bragg de fibra FBG
Els tipus de reixetes de Bragg de fibra FBG comuns inclouen reixes uniformes (període constant, pic de reflexió estret únic), reixes xirpades (període variable, reflex de banda ampla per a la dispersió o resposta a -ampli rang) i matrius de reixetes (múltiples reixetes amb diferents longituds d'ona centrals en una fibra) per a la detecció de longitud d'ona{1}{2}multiplexa{1}{2}punts múltiples.
Paràmetres clau de rendiment de FBG Fiber Bragg Grating
Els paràmetres clau de la reixa de bragg de fibra òptica són la longitud d'ona de reflexió, l'amplada de banda, la reflectivitat i la sensibilitat. En la detecció, ens preocupem principalment amb quina precisió es pot localitzar la longitud d'ona (amplada de banda estreta, bona reflectivitat) i amb quina força respon a la tensió i la temperatura, juntament amb l'estabilitat a llarg termini i la resistència a la fatiga, que determinen si el dispositiu és adequat per a un ús real d'enginyeria.
Per a què serveix FBG Fiber Bragg Grating? – Aplicacions típiques des de les comunicacions fins a la detecció
La característica més important de la reixa de bragg de fibra òptica és que és alhora unfiltre òptici aelement sensor. Mentre fem ús de les seves dues propietats clau-només reflecteix una longitud d'ona específica, i aquesta longitud d'ona es deriva quan l'entorn canvia-podem dissenyar molts tipus d'aplicacions. Es va utilitzar per primera vegada en sistemes de comunicació òptica per al filtratge, divisió de longitud d'ona i compensació de dispersió; més tard, els enginyers es van adonar de la sensibilitat que és a la tensió i la temperatura, i s'ha convertit en una tecnologia de detecció bàsica en la vigilància de la salut estructural, l'energia, el cable i les indústries de canonades.
FBG Fiber Bragg Grating en comunicacions: filtrat, WDM i compensació de dispersió
En els sistemes de comunicació òptica, una sola fibra sovint porta molts canals de longitud d'ona al mateix temps, de manera que hem de "escollir" amb precisió una o diverses longituds d'ona o tractar algunes longituds d'ona de manera diferent. Com a reflector de banda estreta, Fiber Bragg Grating és ideal com a filtre òptic: la llum de banda ampla entra, només es reflecteix una petita banda al voltant de la longitud d'ona de Bragg i la resta passa. En cascada de diversos dispositius de reixeta de bragg de fibra òptica amb diferents longituds d'ona centrals, ens podem adonarWDM/DEMUXi separar els canals per longitud d'ona; Els dispositius de reixeta de bragg de fibra òptica xirpada proporcionen una reflexió de banda ampla i es poden utilitzar per compensar la dispersió en enllaços llargs. En comunicacions, Fiber Bragg Grating es comporta com un component òptic passiu, similar als filtres, reixes i mòduls WDM.
Reixa de Bragg de fibra FBG en detecció: tensió, temperatura, pressió i vibració
Quan canviem el nostre enfocament del "filtratge" a la "deriva de la longitud d'ona", FBG Fiber Bragg Grating es converteix en un sensor d'alta-precisió. La tensió externa (tensió/compressió) canvia la longitud de la fibra i l'índex de refracció, i la temperatura també afecta la longitud d'ona de Bragg mitjançant l'expansió tèrmica i els efectes termo-òptics, de manera que, fent un seguiment de la longitud d'ona reflectida en temps real, podem inferir la tensió i la temperatura. Amb un disseny i un embalatge mecànics adequats, la reixeta de fibra òptica també pot mesurar indirectament la pressió, la càrrega, l'acceleració i la vibració-per exemple, unint-la a bigues, lloses, barres d'armadura o coixinets, o incrustant-la en elements elàstics, de manera que les petites deformacions es converteixin en canvis de longitud d'ona. En comparació amb els sensors elèctrics tradicionals, la detecció de reixetes de Bragg de fibra permet escriure moltes reixes en sèrie en una fibra, la qual cosa permet mesurar multi-punt o quasi-distribuït al llarg d'una línia.
FBG Fiber Bragg Grating en el seguiment de la salut estructural (SHM): ponts, túnels, aerogeneradors, edificis
En la vigilància de la salut estructural, FBG Fiber Bragg Grating s'ha convertit en una ruta tècnica molt madura. Les aplicacions típiques inclouen el monitoratge de la força del cable dels cables i els penjadors del pont (col·locant reixes de fibra òptica al cable, àncora o cèl·lula de càrrega dedicada per fer un seguiment de la tensió del cable al llarg del temps), monitorització de la deformació del revestiment i la convergència en túnels i estructures de metro (col·locació de sensors de tensió de reixes de fibra òptica en revestiments o barres d'anell), avaluació de la tensió i vibració de les pales d'aerogenerador i control de la fatiga i la fatiga dels aerogeneradors. advertència i-vigilància en línia a llarg termini de les forces i desplaçaments en membres clau, juntes i cables d'edificis-de gran alçada, encavallades espacials i murs cortina de vidre. Aquí, Fiber Bragg Grating destaca per la seva resistència a les interferències electromagnètiques, la transmissió de llarga-distància, la multiplexació multi-punt i la seva idoneïtat per a instal·lacions encastades o ocultas-a llarg termini.
FBG Fiber Bragg Grating en aplicacions energètiques i industrials: potència, cables, canonades
En els sectors energètic i industrial, FBG Fiber Bragg Grating també té un paper important. En els sistemes d'alimentació, es pot utilitzar per al control de la temperatura del bobinat del transformador, el control de la temperatura de la barra colectora i el control de l'estat dels equips GIS, superant la complexitat del cablejat i el mal rendiment anti-interferències de termoparells i RTD en entorns d'alta-tensió. En aplicacions de cable, la reixeta de fibra òptica es pot incrustar o connectar-se a cables d'alimentació d'alta tensió-, cables de fibra d'energia híbrida- i cables submarins per controlar la temperatura de funcionament i la tensió de flexió, i fins i tot localitzar punts d'interès al llarg de la ruta. A les indústries del petroli i del gas i la química, els sensors de reixeta de fibra òptica es poden connectar o incrustar en canonades de llarga-distància, recipients a pressió i dipòsits d'emmagatzematge per controlar les anomalies relacionades amb la pressió, la tensió i les fuites-. Com que la fibra és no-conductora, resistent a la-corrosió i capaç de transmissió de llarga-distància, és naturalment adequada per a entorns d'alta-tensió, alta-temperatura, EMI fortes i explosius.
Detecció de reixeta de Bragg de fibra FBG vs. detecció elèctrica tradicional
En comparació amb els sensors elèctrics tradicionals, com ara els extensímetres de resistència, els termoparells i els transductors de tensió/corrent{0}}, la detecció de la reixeta de Bragg de fibra FBG té una diferència bàsica: utilitza la longitud d'ona en lloc de la tensió o la resistència com a senyal. Els seus principals avantatges són:
- Anti-interferència forta: el senyal és transportat per la llum en una fibra òptica i és immune a les interferències electromagnètiques, ideal per a entorns d'alta-tensió i-EM forts;
- Multi{0}}longa distància, múltiples-punts: molts sensors de reixeta de bragg de fibra òptica de-longitud d'ona diferents es poden connectar en cascada en una fibra i compartir un sol interrogador, convenient per a la supervisió de llarga-distància multi-punt;
- Seguretat i aïllament: la fibra en si no és-conductora i lliure d'espurnes-, apta per a atmosferes explosives;
- Estabilitat-a llarg termini i resistència al medi ambient: amb l'embalatge adequat, la reixeta de fibra de Bragg pot funcionar durant anys en entorns humits, corrosius o amb radiació.
Per descomptat, Fiber Bragg Grating no és "perfecte en tots els sentits": els sensors individuals solen ser més cars que els mesuradors elèctrics simples, el sistema requereix un interrogador òptic dedicat i la instal·lació o l'embalatge deficients poden perjudicar la transferència i la precisió de la tensió. En molts projectes, l'enfocament més raonable és tractar la reixeta de fibra òptica com una solució per a la supervisió de mitjana- a llarga-distància, multi-punt i alta-fiabilitat, utilitzada en combinació amb la detecció elèctrica tradicional en lloc d'intentar substituir-ho tot.
Des de cables de comunicació fins a cables de detecció: com es relaciona FBG Fiber Bragg Grating amb els cables òptics
En el fons, la reixa de bragg de fibra òptica és només uns quants centímetres de fibra modificada-però per funcionar en projectes reals, s'ha de connectar mitjançant desenes o centenars de metres de cable òptic i una xarxa òptica. En resum: Fiber Bragg Grating està escrit a la fibra, portat al cable i funciona a la xarxa òptica.
En quina fibra està escrit FBG Fiber Bragg Grating?
La majoria dels dispositius de reixeta de fibra òptica estan escrits en fibra de mode únic estàndard (p. ex. G.652D, G.657 bend-insensible) a causa de les baixes pèrdues, el cost raonable i la bona compatibilitat amb els sistemes de comunicació. Per a revolts més estrets o encaminament dens per a interiors/murs cortina, es prefereix la fibra insensible a la curvatura-; en entorns durs, es poden utilitzar fibres especials, però la lògica sempre és: triar la fibra adequada per al medi ambient i, a continuació, escriure la reixa de fibra òptica on calgui.
Cable de detecció vs cable de comunicació
Tant els cables de detecció com els de comunicació tenen fibra, membres de força i jaquetes, però se centren en coses diferents. Els cables de comunicació tenen com a objectiu la baixa pèrdua i robustesa, intentant aïllar la fibra de la influència mecànica externa. Els cables de detecció no només han de sobreviure, sinó que també permeten que la deformació estructural es passi de manera eficient a la reixeta de fibra òptica, de manera que els dissenys poden modificar l'estructura del tub solt, afegir suports metàl·lics/FRP o capes d'unió i, de vegades, barrejar "fibres de detecció" amb "fibres de transmissió pures" en un cable.
Què hi ha en una cadena de detecció completa de la reixa Bragg de fibra FBG?
Una cadena típica inclou: (1) sensors-frontals amb reixeta de bragg de fibra òptica empaquetada (deformació, temperatura, força del cable, etc.); (2) cables de transmissió des de l'estructura fins a la sala d'equips o de corrent feble-; (3) un interrogador més programari per a la demodulació, emmagatzematge i alarmes. En sistemes més grans, s'afegeixen separadors òptics, panells de connexió i tancaments d'empalmes-maquinari estàndard de telecomunicacions-entremig.
Per què la fibra i la qualitat del cable són importants per a l'estabilitat-a llarg termini
Tot i que la "part intel·ligent" d'un sistema FBG Fiber Bragg Grating és l'interrogador i el programari, l'estabilitat a llarg termini-depèn principalment de la qualitat bàsica de la fibra i del cable. Si la resistència de la fibra, el rendiment de micro-flexió o l'envelliment del recobriment són deficients, o si el cable té poca resistència a la tracció/flexió/temperatura, els problemes apareixeran més tard com a major pèrdua i deriva de mesura. Per tant, escollir fibres i cables fiables i adaptar-los a l'entorn d'encaminament real (interior/exterior, terra/mur cortina/cable, etc.) és clau per aconseguir un control estable a-a llarg termini.
Què és el control de la força del cable FBG Fiber Bragg Grating i quin problema resol?
La supervisió de la força del cable FBG Fiber Bragg Grating significa instal·lar sensors Fiber Bragg Grating als cables, mesurar la tensió del cable en temps real i convertir-la en tensió del cable. El problema bàsic d'enginyeria que aborda és: la força del cable sobre els membres clau no es pot comprovar només una vegada durant l'esforç; ha de ser visible i precisa durant tota la vida útil, especialment per als murs cortina de vidre que són molt sensibles a la deformació i el desplaçament.
Murs cortina de vidre suportats per cable-i cables pretensats
A les parets cortina de vidre amb cable-suport i cable-net, diversos cables d'acer pretensat "pengen" els panells de vidre de l'estructura principal. Aquests cables porten càrrega i controlen l'estabilitat i la deformació generals. Per mantenir la línia de la façana i el desplaçament dins dels límits sota el propi pes, el vent i la temperatura, s'aplica una força inicial definida del cable durant la instal·lació, i si aquesta força es manté dins d'un rang raonable en servei és fonamental per a la seguretat i la comoditat.
Per què la força del cable de paret cortina necessita una vigilància-a llarg termini
La força del cable no és constant. Amb el temps, la relaxació del material, el lliscament de l'ancoratge, els canvis de temperatura i la deformació estructural secundària faran que s'allunyi del valor del disseny. El vent extrem, les càrregues de construcció o els danys locals poden provocar una força anormal en alguns cables. Si només mesureu una vegada en finalitzar o acceptar, és difícil detectar la pèrdua o el desequilibri de força a mitjà- i-llarg termini, que poden aparèixer com a esquerdes del vidre, danys a les juntes o una deformació excessiva-de-plana de la façana.
Mètodes tradicionals de prova de força de cable i les seves limitacions
Els mètodes tradicionals inclouen el mètode de vibració, flexió de tres-punts (mesurador de força d'arc) i calibre hidràulic. El mètode de vibració dedueix la força del cable a partir de la freqüència natural, però és sensible a les condicions de contorn, la temperatura i les interferències. La flexió de tres-punts depèn de la rigidesa i la deflexió geomètriques, amb requisits d'espai elevats i hipòtesis de rigidesa axial/límits poc clares. Els indicadors hidràulics són convenients durant l'estrès, però són essencialment eines de construcció i no poden romandre a l'estructura per fer un seguiment en línia a llarg termini-. En general, aquests mètodes no són adequats per a la implementació permanent o bé no estan prou automatitzats per proporcionar dades d'història-contínues.
Avantatges i reptes de l'ús de la reixa Bragg de fibra FBG per al control de la força del cable
Mitjançant el muntatge dels sensors FBG Fiber Bragg Grating al cable o en components amb una relació mecànica clara amb ell, els canvis de força del cable es poden convertir en desplaçaments de longitud d'ona i mesurar-los amb alta precisió a llargues distàncies i en múltiples punts. Els avantatges inclouen la immunitat a les interferències electromagnètiques, la multiplexació de molts punts en una fibra i la fàcil integració amb la infraestructura existent de cable òptic i sala d'equips, que s'adapta al complex enrutament i entorn dels murs cortina. Els reptes consisteixen a garantir un acoblament mecànic fiable sense danyar el cable, dissenyar embalatges amb la sensibilitat suficient però amb un error d'instal·lació baix-i equilibrar el cost de l'equip/interrogador amb la mida del projecte.
Requisits clau d'enginyeria per a un sistema de control de força de cable
Des del punt de vista de l'enginyeria, un "bon" sistema de monitorització de la força del cable hauria de: mesurar amb precisió (bona precisió i repetibilitat), veure la imatge completa (captar els canvis amb el temps), durar molt (estable a l'aire lliure), molestar poc (ser tan no{0}}intrusiu com sigui possible per al cable i la façana) i mantenir-se (els sensors/les parts frontals es poden inspeccionar-quan calgui o substituir-se). El monitoratge de la força del cable de la reixa Bragg de fibra FBG és atractiu perquè, amb pinces externes i cables de detecció ben-dissenyats, ofereix un compromís pràctic entre aquests requisits.
Sensor de força del cable FBG Fiber Bragg Grating muntat a l'exterior: principi i disseny estructural
La idea és senzilla: es fixa una petita pinça al cable, i dins d'aquesta pinça hi ha un tros curt de fibra amb una reixa Bragg de fibra FBG. Quan es carrega el cable, el seu petit allargament es transfereix a través de la pinça a la reixa de bragg de fibra òptica, provocant un canvi en la longitud d'ona reflectida. L'interrogador llegeix aquest canvi de longitud d'ona i el converteix en força de cable. El cable en si no ha de ser tallat, perforat o soldat.
Principi de mesura-basat en accessoris
L'enfocament basat en accessoris-utilitza una pinça de metall o d'aliatge especialment dissenyada muntada al cable perquè es deformi juntament amb el cable. La reixeta de Bragg de fibra FBG està unida a la ubicació sensible a la tensió-d'aquesta pinça. Quan la força del cable canvia, la pinça s'estira o es comprimeix; la xarxa de bragg de fibra òptica altament sensible a la tensió - "enregistra" aquesta deformació com un canvi de longitud d'ona, permetent així la mesura indirecta de la força del cable.
Característiques estructurals dels sensors de força del cable de reixeta de Bragg de fibra FBG / muntats a l'exterior{0}
Un sensor típic de muntatge extern (pinça-encès) consta de tres parts: el cos de la pinça en contacte amb el cable, un element de suport de càrrega elàstica-interior i la fibra FBG Fiber Bragg Grating unida o soldada a ell. Tota la unitat està feta com una pinça o collar dividit que es pot obrir i col·locar al voltant del cable, i després bloquejar-lo amb cargols o pestells-no cal tallar el cable ni desmuntar els ancoratges. L'objectiu clau del disseny és subjectar fermament sense canviar significativament l'estat de força original del cable.
Factors clau que afecten la precisió de la mesura: sensibilitat, error d'instal·lació, transferència de tensió
Sense aprofundir en les fórmules, tres punts són més importants:
Sensibilitat: els canvis de força del cable s'han d'"amplificar" prou perquè la reixa de Bragg de fibra es detecti clarament;
Transferència de tensió: la deformació real del cable s'ha de transmetre el més completament possible a la reixeta de Bragg de fibra FBG;
Error d'instal·lació: s'hauria de minimitzar la soltura, el lliscament o el pre{0}}ajust desigual durant la instal·lació.
El disseny estructural d'un sensor muntat a l'exterior és essencialment un equilibri entre aquests tres, assegurant que la reixa de fibra òptica "senteix" la força del cable sense danyar el cable ni crear concentracions d'estrès addicionals.
Avantatges de la instal·lació externa per a la construcció i manteniment de murs cortina
En comparació amb les solucions incrustades o el tall/ranurat/soldadura directament al cable, el sensor de força del cable FBG Fiber Bragg Grating muntat a l'exterior ofereix tres avantatges principals: no-destructiu, fàcil d'instal·lar i substituïble. Es comporta com un-accessori addicional: es pot instal·lar en les etapes posteriors de la construcció del mur cortina o fins i tot durant el funcionament; quan es necessita una inspecció o recalibració, el sensor es pot treure i substituir sense tocar el propi cable. Això minimitza l'impacte en la construcció de la façana i evita canvis "durs" al sistema de força de cable original, complint millor els requisits pràctics de seguretat i manteniment.
Cas pràctic: sensors de força del cable FBG Fiber Bragg Grating muntats a l'exterior en parets cortina de vidre
En un article d'estudi de cas separat, utilitzem un projecte de paret cortina de vidre com a vehicle per resoldre sistemàticament l'aplicació d'enginyeria dels sensors de força de cable de reixeta de fibra Bragg FBG muntats a l'exterior. L'article revisa primer el desenvolupament de murs cortina suportats per cable-i les limitacions dels mètodes tradicionals de mesura de la força del cable, i després compara els avantatges i els contres de diferents estratègies de disseny de reixes de bragg de fibra òptica proposades per Zheng R, Wang Xuezhe, Sun Xiao i Tang Jun. A partir d'un projecte real, continua presentant un esquema extern de fixació de la força{3}{3}{3}{4}basada en un sensor de fixació de cables basat en Figg{4} Principi de reixeta, i verifica la seva precisió, estabilitat i capacitat de construcció mitjançant les dades de força del cable recollides durant la fase de construcció. L'estudi de cas mostra clarament que, sense danyar els cables ni alterar substancialment l'estructura original de la façana, els sensors de reixeta de Bragg de fibra muntats a l'exterior poden servir com una solució d'alta-precisió i manteniment per al control de la força del cable, proporcionant una ruta d'enginyeria replicable per a murs cortina suportats per cable-i estructures de cable similars.
Treballar amb fabricants de cables/integradors de sistemes: des de la detecció de reixetes de fibra Bragg FBG fins a solucions completes
Quins productes de fibra i cable es necessiten?
Un pràctic sistema de control de la força del cable de reixeta de fibra òptica Bragg necessita principalment tres coses: (1) fibra de detecció amb reixeta de fibra Bragg, (2) cables òptics de detecció/alimentació, (3) cables de comunicació estàndard i cables de connexió al bastidor. La pinça-del sensor utilitza fibra de detecció curta o un cable especial petit, les rutes de construcció utilitzen cables interiors/exteriors i, a l'armari, tot està acabat amb pegats estàndard. Per als venedors de cable, és essencialment reorganitzar els productes existents al llarg d'un "enllaç de detecció" en lloc de només un "enllaç de comunicació".
Des de la façana i el terrat fins a l'habitació actual-feble
En els projectes de mur cortina, el camí òptic acostuma a anar des de la façana i el sostre, passant pel punt d'entrada de l'edifici, baixant per eixos fins a la sala actual-feble. Típicament: cable nominal-exterior a la façana/sostre → a través de conductes o safates a l'edifici → transició a l'interiorLSZH/cable elevadorbaixant per l'alça fins a la sala d'equips. Els fabricants de cables òptics i els integradors de sistemes poden co-dissenyar aquesta ruta completa "del sensor al bastidor", reduint la coordinació posterior entre civil, façana i MEP.
Integració amb el cablejat de l'edifici i els centres de dades
L'interrogador de xarxa de fibra òptica es col·loca a la sala d'equips/corrents febles-, i les seves dades passen als servidors de BMS, de seguretat o del centre de dades. Aquest pas pot reutilitzar el cablejat de fibra de l'edifici existent, els panells de connexió/ODF,Trunks MPO/MTPicentre de dadesinfraestructura: les dades de monitorització entren a la xarxa mitjançant Ethernet/bus de camp i després s'agreguen i es visualitzen a la-capa superior o a les plataformes de núvol. Per tant, la supervisió de la xarxa Bragg de fibra es converteix en una font de dades més en les operacions digitals de l'edifici, no en un sistema d'illa autònom-.
Paper de les empreses de fibra i cable
Les empreses de fibra i cable no han de construir ells mateixos interrogadors o sensors Fiber Bragg Grating. Les seves funcions clau són: proporcionar les fibres/cables adequats per a la detecció i la comunicació, i treballar amb els venedors i integradors de FBG Fiber Bragg Grating per oferir un camí òptic d'extrem a -{2}}des de l'estructura fins al bastidor. Això els permet passar de simplement vendre cable a oferir infraestructura òptica per a la vigilància de la salut estructural, edificis intel·ligents i infraestructures intel·ligents.
Preguntes freqüents: Preguntes habituals sobre la reixeta FBG Fiber Bragg i el control de la força del cable
Quina diferència hi ha entre els sensors de reixeta de fibra Bragg i els extensímetres de resistència normals?
Els sensors FBG Fiber Bragg Grating utilitzen la longitud d'ona com a senyal i la transmeten en fibra òptica, de manera que són immunes a les interferències electromagnètiques i poden funcionar a llargues distàncies amb molts punts en una fibra. Els extensòmetres de resistència utilitzen el canvi de resistència, el cablejat és més curt i més barat per punt, però la capacitat anti-interferència i l'escalabilitat per a la supervisió de llarga-distància i multi-punts són més febles.
Quants sensors FBG Fiber Bragg Grating es poden escriure en una fibra? Interferiran entre ells?
Una sola fibra pot transportar desenes de sensors de reixeta de Bragg de fibra en sèrie, sempre que cadascun tingui una longitud d'ona central diferent i els espectres no es superposen. L'interrogador els separa per longitud d'ona, de manera que amb una planificació adequada de la longitud d'ona no interferiran entre ells.
Quins equips inclou un sistema típic de monitorització de la força del cable Fiber Bragg Grating?
Normalment necessiteu:
Sensors de força del cable de reixeta de Bragg de fibra (pinça-o altres formes),
Cables òptics i cables de connexió des del sensor fins a la sala d'equips,
Un interrogador de reixeta de bragg de fibra òptica,
Adquisició de dades / programari (PC, BMS, SCADA o plataforma núvol) per a visualització, emmagatzematge i alarmes.
Si un projecte de mur cortina ja té cables òptics de comunicació, encara es necessita un cable de detecció de reixeta FBG Fiber Bragg?
Tècnicament, els senyals de la xarxa de bragg de fibra òptica es poden executar amb fibres de mode únic de recanvi en els cables de comunicació existents. Reutilitzar-los o col·locar un cable de detecció independent depèn de l'encaminament, la disponibilitat de fibra de recanvi i els requisits d'aïllament: per a la supervisió crítica, molts propietaris prefereixen una ruta de fibra dedicada per a la claredat i la fiabilitat.
Com es compara el cost de la monitorització de la força del cable FBG Fiber Bragg Grating amb els mètodes tradicionals?
Per a una prova única-, les eines tradicionals (mètode de vibració, indicador hidràulic, etc.) solen ser més barates. Però per a la supervisió en línia a llarg-multipunts i múltiples-punts, la xarxa de fibra òptica-tot i que necessita un interrogador i una inversió inicial més gran-pot reduir-la mà d'obra al lloc i les proves repetides, i sovint esdevé més rendible- durant tot el cicle de vida.
Quina és la vida útil dels sensors FBG Fiber Bragg Grating? El manteniment / substitució és fàcil?
La reixa en si està escrita en fibra de vidre i pot durar molts anys; La vida real està limitada principalment per l'entorn d'embalatge i instal·lació (corrosió, segellat, danys mecànics). Els sensors de força del cable de fibra Bragg Grating muntats a l'exterior estan dissenyats per ser desmuntables i reemplaçables, de manera que si un falla, es pot canviar sense tocar el cos del cable.
Quins requisits hi ha per a la posició d'instal·lació i la mà d'obra dels sensors de força del cable FBG Fiber Bragg Grating?
Els sensors s'han d'instal·lar en segments de cable representatius, rectes i accessibles, lluny d'ancoratges i juntes complexes quan sigui possible. Durant la instal·lació, la pinça s'ha d'estrenyir uniformement, evitar lliscar o danyar el cable i la fibra no s'ha de doblegar bruscament; després de la instal·lació, és una bona pràctica fer unes quantes lectures o una petita prova de càrrega per confirmar valors estables i repetibles.