Fel gweithiwr proffesiynol peirianneg, hoffwn rannu rhai mewnwelediadau ymarferol ar FBG Fiber Bragg Grating-sut mae'n gweithio, beth mae'n dda ar ei gyfer, a lle mae'n ffitio rhwng ffibr cyfathrebu a ffibr synhwyro. Gan ddechrau gyda hanfodion syml a gorffen gydag achos gwirioneddol o fonitro grym ceblau wedi'i ragbwyso mewn llenfuriau gwydr, bydd yr erthygl hon yn eich helpu i ddeall yn gyflym sut y gellir defnyddio synwyryddion Gratio Ffibr Bragg FBG wedi'u gosod yn allanol i fonitro diogelwch ffasadau mewn ffordd fanwl gywir, hirdymor a heb fod yn ymwthiol.
Beth yw Fiber Bragg Gratio?
Mae Gratio Bragg Ffibr FBG yn adran fer o graidd ffibr optegol lle mae ymylon mynegai plygiannol cyfnodol yn cael eu hysgrifennu, felly mae'r darn hwn o ffibr yn adlewyrchu'n gryf dim ond un donfedd benodol ac yn gadael i bob tonfedd arall basio. Mae'n dal i edrych fel ffibr modd sengl cyffredin, ond mae'n gweithredu fel drych dethol tonfedd fach y gellir ei ddefnyddio ar gyfer hidlo optegol mewn cyfathrebu ac ar gyfer trosi straen/tymheredd yn symudiadau tonfedd mewn synhwyro.
Cysyniad sylfaenol FBG Fiber Bragg Gratio
Yn ei hanfod, modiwleiddio mynegai plygiannol cyfnodol yw Fiber Bragg Grating a ysgrifennwyd ar hyd y craidd ffibr, gan ddefnyddio laser UV a mwgwd cyfnod fel arfer. Pan fydd golau band eang yn mynd trwodd, dim ond tonfeddi sy'n cwrdd â'r cyflwr gratio sy'n cael eu hadlewyrchu'n gryf, felly gellir trin tonfedd y ganolfan adlewyrchiedig fel "label" darllenadwy ar gyfer cyfathrebu neu synhwyro.
Egwyddor gweithredu (cyflwr Bragg a thonfedd adlewyrchiad)
Mae ymddygiad gratio bragg ffibr optig yn dilyn cyflwr Bragg λ_B=2 n_eff Λ, lle λ_B yw'r donfedd adlewyrchiedig, n_eff y mynegai plygiannol effeithiol a Λ y cyfnod gratio. Mae straen allanol a thymheredd yn newid ychydig n_eff ac Λ, gan achosi sifftiau bach ond mesuradwy yn λ_B, sef sail ffisegol synhwyro gratio bragg ffibr optig.
Perthynas a gwahaniaethau â ffibr optegol cyffredin
Nid yw gratio bragg ffibr optig yn ddeunydd newydd ond yn addasiad strwythurol lleol ar ffibr safonol: yr un gwydr a diamedr, gyda dim ond ychydig filimetrau i gentimetrau o'r craidd wedi'i fodiwleiddio o bryd i'w gilydd. Mae ffibr cyffredin yn darparu trosglwyddiad colled isel yn bennaf, tra bod segment Fiber Bragg Grating yn dod yn ddyfais optegol adlewyrchol band cul-yr elfen synhwyro wir-wedi'i chysylltu gan weddill y ffibr fel y llwybr trawsyrru.
Mathau cyffredin o FBG Fiber Bragg Gratio
Mae mathau cyffredin o gratiau Bragg Ffibr FBG yn cynnwys gratiau unffurf (cyfnod cyson, uchafbwynt adlewyrchiad cul sengl), rhwyllau wedi'u cripio (cyfnod amrywiol, adlewyrchiad band eang ar gyfer gwasgariad neu ymateb ystod eang), ac araeau gratio (gratiau lluosog gyda thonfeddi canol gwahanol mewn un ffibr) ar gyfer tonfedd-aml-bwynt{2.
Paramedrau perfformiad allweddol FBG Fiber Bragg Gratio
Paramedrau allweddol gratio bragg ffibr optig yw tonfedd adlewyrchiad, lled band, adlewyrchedd a sensitifrwydd. Wrth synhwyro, rydym yn poeni'n bennaf am ba mor union y gellir lleoli'r donfedd (lled band cul, adlewyrchedd da) a pha mor gryf y mae'n ymateb i straen a thymheredd, ynghyd â sefydlogrwydd tymor hir a gwrthsefyll blinder, sy'n pennu a yw'r ddyfais yn addas ar gyfer defnydd peirianneg go iawn.
Ar gyfer beth mae Gratio Bragg Ffibr FBG yn cael ei ddefnyddio? – Cymwysiadau nodweddiadol o gyfathrebu i synhwyro
Nodwedd fwyaf gratio bragg ffibr optig yw ei fod yn ddauhidlydd optegolac aelfen synhwyro. Cyhyd â'n bod yn defnyddio ei ddau briodwedd allweddol-dim ond tonfedd benodol y mae'n ei adlewyrchu, a bod y donfedd yn drifftio pan fydd yr amgylchedd yn newid-gallwn ddylunio sawl math o gymwysiadau. Fe'i defnyddiwyd gyntaf mewn systemau cyfathrebu optegol ar gyfer hidlo, rhannu tonfedd ac iawndal gwasgariad; yn ddiweddarach, sylweddolodd peirianwyr pa mor sensitif ydyw i straen a thymheredd, ac mae wedi dod yn dechnoleg synhwyro graidd mewn diwydiannau monitro iechyd strwythurol, pŵer, cebl a phiblinellau.
FBG Fiber Bragg Gratio mewn cyfathrebu: hidlo, WDM a iawndal gwasgariad
Mewn systemau cyfathrebu optegol, mae ffibr sengl yn aml yn cario llawer o sianeli tonfedd ar yr un pryd, felly mae angen i ni "ddewis" un neu sawl tonfedd yn union neu drin rhai tonfeddi yn wahanol. Fel adlewyrchydd band cul, mae Fiber Bragg Grating yn ddelfrydol fel hidlydd optegol: mae golau band eang yn mynd i mewn, dim ond band bach o amgylch tonfedd Bragg sy'n cael ei adlewyrchu ac mae'r gweddill yn mynd trwodd. Trwy raeadru dyfeisiau gratio bragg ffibr optig lluosog gyda thonfeddi canol gwahanol, gallwn sylweddoliWDM/DEMUXa sianeli ar wahân yn ôl tonfedd; Mae dyfeisiau gratio bragg ffibr optig chirped yn darparu adlewyrchiad band eang a gellir eu defnyddio ar gyfer iawndal gwasgariad dros gysylltiadau hir. Mewn cyfathrebu, mae Fiber Bragg Grating yn ymddwyn fel cydran optegol oddefol, sy'n debyg i hidlwyr, rhwyllau a modiwlau WDM.
Bragg Ffibr FBG Gratio mewn synhwyro: straen, tymheredd, pwysedd a dirgryniad
Pan fyddwn yn symud ein ffocws o "hidlo" i "drifft tonfedd", mae FBG Fiber Bragg Grating yn dod yn synhwyrydd manwl uchel. Mae straen allanol (tensiwn / cywasgu) yn newid hyd ffibr a mynegai plygiannol, ac mae tymheredd hefyd yn effeithio ar donfedd Bragg trwy ehangiad thermol ac effeithiau optig thermo-, felly trwy olrhain y donfedd adlewyrchiedig mewn amser real gallwn gasglu straen a thymheredd. Gyda dylunio a phecynnu mecanyddol addas, gall gratio bragg ffibr optig hefyd fesur pwysau, llwyth, cyflymiad a dirgryniad yn anuniongyrchol-er enghraifft, trwy ei fondio â thrawstiau, slabiau, rebar neu berynnau, neu ei wreiddio mewn elfennau elastig, fel bod anffurfiannau bach yn troi'n symudiadau tonfedd. O'i gymharu â synwyryddion trydanol traddodiadol, mae synhwyro Fiber Bragg Grating yn caniatáu i lawer o gratiau gael eu hysgrifennu mewn cyfres ar un ffibr, gan alluogi mesuriadau aml-bwynt neu led-ddosbarthu ar hyd llinell.
Gratio Bragg Ffibr FBG mewn monitro iechyd strwythurol (SHM): pontydd, twneli, tyrbinau gwynt, adeiladau
Mewn monitro iechyd strwythurol, mae FBG Fiber Bragg Grating wedi dod yn llwybr technegol aeddfed iawn. Mae cymwysiadau nodweddiadol yn cynnwys monitro grym ceblau o geblau aros pontydd a crogfachau (gosod gratio bragg ffibr optig ar y cebl, angori neu gell lwyth bwrpasol i olrhain tensiwn ceblau dros amser), anffurfiad leinin a monitro cydgyfeiriant mewn twneli a strwythurau metro (gosod synwyryddion straen gratio bragg ffibr optig ar leinin neu fariau cylch), monitro straen a dirgryniad ar lafnau a rhybuddion tymor hir{1} ar gyfer monitro llafnau gwynt a rhybuddion ar-lein am gyfnod hir{1} dadleoliadau mewn aelodau allweddol, uniadau a cheblau -adeiladau uchel, cyplau gofod a llenfuriau gwydr. Yma, mae Fiber Bragg Grating yn sefyll allan diolch i'w wrthwynebiad i ymyrraeth electromagnetig, trawsyrru pellter hir, amlblecsio pwyntiau aml-bwynt ac addasrwydd ar gyfer gosodiadau mewnosodedig neu gudd tymor hir.
Gratio Bragg Ffibr FBG mewn cymwysiadau ynni a diwydiannol: pŵer, ceblau, piblinellau
Yn y sectorau ynni a diwydiannol, mae FBG Fiber Bragg Gratio hefyd yn chwarae rhan bwysig. Mewn systemau pŵer gellir ei ddefnyddio ar gyfer monitro tymheredd weindio trawsnewidyddion, monitro tymheredd bar bws a monitro cyflwr offer GIS, goresgyn cymhlethdod gwifrau a pherfformiad gwrth-ymyrraeth gwael thermocyplau a RTDs mewn amgylcheddau foltedd uchel. Mewn cymwysiadau cebl, gall gratio bragg ffibr optig gael ei fewnosod neu ei gysylltu â cheblau pŵer foltedd uchel, ceblau ffibr pŵer hybrid a cheblau tanfor i fonitro tymheredd gweithredu a straen plygu, a hyd yn oed lleoli mannau problemus ar hyd y llwybr. Mewn diwydiannau olew a nwy a chemegol, gall synwyryddion gratio bragg ffibr optig gael eu bondio â phiblinellau pellter hir, pibellau pwysedd a thanciau storio i fonitro anomaleddau sy'n gysylltiedig â phwysau, straen a gollyngiadau. Gan nad yw'r ffibr yn ddargludol, yn gallu gwrthsefyll cyrydiad ac yn gallu trosglwyddo dros bellter hir, mae'n naturiol addas ar gyfer amgylcheddau foltedd uchel, tymheredd uchel, EMI cryf ac amgylcheddau ffrwydrol.
Synhwyro gratio Bragg Ffibr FBG yn erbyn synhwyro trydanol traddodiadol
O'i gymharu â synwyryddion trydanol traddodiadol fel mesuryddion straen gwrthiant, thermocyplau a thrawsddygiaduron math foltedd/cerrynt, mae gan synhwyro Gratio Bragg Ffibr FBG un gwahaniaeth craidd: mae'n defnyddio tonfedd yn lle foltedd neu wrthiant fel y signal. Ei brif fanteision yw:
- Ymyrraeth gwrth-gryf - mae'r signal yn cael ei gludo gan olau mewn ffibr optegol ac mae'n imiwn i ymyrraeth electromagnetig, yn ddelfrydol ar gyfer amgylcheddau EM uchel foltedd a chryf;
- Pellter hir, amlblecsio-pwyntiau – gall llawer o wahanol synwyryddion gratio bragg ffibr optig gael eu rhaeadru ar un ffibr a rhannu un holwr, sy'n gyfleus ar gyfer monitro pellter hir aml-bwynt;
- Diogelwch ac inswleiddio – nid yw'r ffibr ei hun yn-ddargludol ac yn rhydd o wreichionen, yn addas ar gyfer atmosfferau ffrwydrol;
- Sefydlogrwydd hirdymor a gwrthiant amgylcheddol - gyda phecynnu cywir, gall Fiber Bragg Grating weithio am flynyddoedd mewn amgylcheddau llaith, cyrydol neu ymbelydredd.
Wrth gwrs, nid yw Fiber Bragg Grating yn "berffaith ym mhob ffordd": mae synwyryddion unigol fel arfer yn ddrutach na mesuryddion trydanol syml, mae angen holwr optegol pwrpasol ar y system, a gall gosodiad neu becynnu gwael brifo trosglwyddo straen a chywirdeb. Mewn llawer o brosiectau, y dull mwy rhesymol yw trin gratio bragg ffibr optig fel ateb ar gyfer monitro dibynadwyedd pellter canolig i hir, aml-bwynt, uchel, a ddefnyddir ar y cyd â synhwyro trydanol traddodiadol yn hytrach na cheisio disodli popeth.
O geblau cyfathrebu i geblau synhwyro: sut mae FBG Fiber Bragg Grating yn berthnasol i geblau optegol
Yn y craidd, dim ond ychydig gentimetrau o ffibr wedi'i addasu yw gratio bragg ffibr optig ond i weithio mewn prosiectau go iawn, rhaid iddo gael ei gysylltu â degau neu gannoedd o fetrau o gebl optegol a rhwydwaith optegol. Yn fyr: mae Fiber Bragg Grating wedi'i ysgrifennu ar y ffibr, yn cael ei gludo yn y cebl, ac yn rhedeg ar y rhwydwaith optegol.
Ar ba ffibr mae Gratio Bragg Ffibr FBG wedi'i ysgrifennu?
Mae'r rhan fwyaf o ddyfeisiau gratio bragg ffibr optig wedi'u hysgrifennu ar ffibr un modd safonol (ee G.652D, tro G.657-ansensitif) oherwydd colled isel, cost resymol a chydnawsedd da â systemau cyfathrebu. Ar gyfer troadau tynnach neu lwybro dwysach dan do/llenfur, mae ffibr ansensitif plygu yn cael ei ffafrio; mewn amgylcheddau llym, gellir defnyddio ffibrau arbennig, ond y rhesymeg bob amser yw: dewiswch y ffibr cywir ar gyfer yr amgylchedd, yna ysgrifennwch y gratio bragg ffibr optig lle bo angen.
Cebl synhwyro vs cebl cyfathrebu
Mae gan geblau synhwyro a chyfathrebu ffibr, aelodau cryfder a siacedi, ond maent yn canolbwyntio ar wahanol bethau. Mae ceblau cyfathrebu yn anelu at golled isel a chadernid, gan geisio ynysu'r ffibr rhag dylanwad mecanyddol allanol. Mae angen i geblau synhwyro nid yn unig oroesi, ond hefyd gadael i anffurfiad strwythurol gael ei drosglwyddo'n effeithlon i'r gratio bragg ffibr optig, felly gall dyluniadau newid strwythur tiwb rhydd, ychwanegu cludwyr metel/FRP neu haenau bondio, ac weithiau cymysgu "ffibrau synhwyro" gyda "ffibrau trawsyrru pur" mewn un cebl.
Beth sydd mewn cadwyn synhwyro FBG Fiber Bragg Gratio cyflawn?
Mae cadwyn nodweddiadol yn cynnwys: (1) synwyryddion pen blaen gyda gratio bragg ffibr optig wedi'i becynnu (straen, tymheredd, grym cebl, ac ati); (2) ceblau trawsyrru o'r strwythur i'r ystafell gyfredol neu offer gwan; (3) holwr ynghyd â meddalwedd ar gyfer demodulation, storio a larymau. Mewn systemau mwy, mae holltwyr optegol, paneli clwt a chau sbleis-caledwedd telathrebu safonol{8}}yn cael eu hychwanegu rhyngddynt.
Pam mae ansawdd ffibr a chebl yn bwysig i -sefydlogrwydd hirdymor
Er mai'r "rhan glyfar" o system Gratio Ffibr Bragg FBG yw'r holwr a'r meddalwedd, mae sefydlogrwydd tymor hir yn dibynnu'n bennaf ar ansawdd ffibr a chebl sylfaenol. Os yw cryfder ffibr, perfformiad plygu micro neu heneiddio cotio yn wael, neu os oes gan y cebl wrthwynebiad tynnol/plygu/tymheredd gwan, bydd problemau'n dod i'r amlwg yn ddiweddarach wrth i golled uwch a drifft mesur. Felly mae dewis ffibrau a cheblau dibynadwy, a'u paru â'r amgylchedd llwybro go iawn (dan do/awyr agored, daear/wal llen/cebl, ac ati), yn allweddol i gyflawni gwaith monitro hirdymor sefydlog.
Beth yw monitro grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio a pha broblem y mae'n ei datrys?
Mae monitro grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio yn golygu gosod synwyryddion Fiber Bragg Gratio ar geblau, mesur straen cebl mewn amser real a'i drawsnewid yn densiwn cebl. Y broblem beirianneg graidd y mae'n mynd i'r afael â hi yw: ni ellir gwirio grym cebl ar aelodau allweddol unwaith yn unig yn ystod straen - mae angen iddo fod yn weladwy ac yn gywir trwy gydol oes y gwasanaeth, yn enwedig ar gyfer llenfuriau gwydr sy'n sensitif iawn i anffurfiad a dadleoli.
Cable-llenfuriau gwydr a cheblau wedi'u rhag-bwysleisio
Mewn waliau llenni gwydr â chymorth cebl a chebl-net, mae nifer o geblau dur wedi'u rhagbwyso yn "hongian" y paneli gwydr o'r prif strwythur. Mae'r ceblau hyn yn cario llwyth ac yn rheoli sefydlogrwydd ac anffurfiad cyffredinol. Er mwyn cadw'r llinell ffasâd a'r dadleoliad o fewn terfynau o dan bwysau, gwynt a thymheredd, mae grym cebl cychwynnol diffiniedig yn cael ei gymhwyso yn ystod y gosodiad, ac mae p'un a yw'r grym hwn yn aros o fewn ystod resymol o wasanaeth yn hanfodol i ddiogelwch a chysur.
Pam mae angen monitro grym cebl llenfur yn y tymor hir
Nid yw grym cebl yn gyson. Dros amser, bydd ymlacio deunydd, slip angori, newidiadau tymheredd ac anffurfiad strwythurol eilaidd i gyd yn achosi iddo ddrifftio i ffwrdd o'r gwerth dylunio. Gall gwynt eithafol, llwythi adeiladu neu ddifrod lleol arwain at rym annormal mewn rhai ceblau. Os mai dim ond unwaith y byddwch yn mesur ar ôl cwblhau neu dderbyn, mae'n anodd canfod colled grym neu anghydbwysedd tymor canolig i hirdymor, a all ymddangos yn y pen draw fel cracio gwydr, difrod i gymalau neu ddadffurfiad gormodol o'r ffasâd gan awyren.
Dulliau prawf grym cebl traddodiadol a'u cyfyngiadau
Mae dulliau traddodiadol yn cynnwys y dull dirgryniad, plygu tri-pwynt (mesurydd grym arc) a mesurydd hydrolig. Mae'r dull dirgryniad yn casglu grym cebl o amlder naturiol, ond mae'n sensitif i amodau terfyn, tymheredd ac ymyrraeth. Mae plygu tri phwynt yn dibynnu ar anystwythder geometrig a gwyriad, gyda gofynion gofod uchel a thybiaethau anystwythder echelinol/ffiniol. Mae mesuryddion hydrolig yn gyfleus yn ystod straen, ond offer adeiladu ydynt yn eu hanfod ac ni allant aros ar y strwythur ar gyfer-monitro ar-lein hirdymor. Yn gyffredinol, nid yw'r dulliau hyn naill ai'n addas ar gyfer defnydd parhaol, neu nid ydynt yn ddigon awtomataidd i ddarparu data hanes amser di-dor.
Manteision a heriau defnyddio FBG Fiber Bragg Gratio ar gyfer monitro grym cebl
Trwy osod synwyryddion FBG Fiber Bragg Gratio ar y cebl neu ar gydrannau sydd â pherthynas fecanyddol glir ag ef, gellir trosi newidiadau grym cebl yn sifftiau tonfedd a'u mesur yn fanwl gywir dros bellteroedd hir ac ar bwyntiau lluosog. Mae'r manteision yn cynnwys imiwnedd i ymyrraeth electromagnetig, amlblecsio llawer o bwyntiau ar un ffibr, ac integreiddio'n hawdd â seilwaith cebl optegol ac ystafell offer presennol, sy'n cyd-fynd â llwybr cymhleth ac amgylchedd waliau llen. Mae'r heriau'n ymwneud â sicrhau cyplu mecanyddol dibynadwy heb niweidio'r cebl, dylunio pecynnau â sensitifrwydd digonol ond gwall gosod isel, a chydbwyso cost offer/ymholwr â maint y prosiect.
Gofynion peirianneg allweddol ar gyfer system monitro grym cebl
O safbwynt peirianyddol, dylai system monitro grym cebl "da": fesur yn gywir (cywirdeb da ac ailadroddadwyedd), gweld y darlun llawn (dal newidiadau dros amser), para'n hir (sefydlog yn yr awyr agored), aflonyddu ychydig (bod mor ymwthiol â phosibl i'r cebl a'r ffasâd), a bod yn gynaliadwy (synwyryddion / blaen-gellir archwilio neu ailosod rhannau pen pan fo angen). Mae monitro grym cebl Gratio Bragg Ffibr FBG yn ddeniadol oherwydd, gyda chlampiau allanol a cheblau synhwyro wedi'u cynllunio'n dda, mae'n cynnig cyfaddawd ymarferol ymhlith y gofynion hyn.
Synhwyrydd grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio wedi'i osod yn allanol: egwyddor a dyluniad strwythurol
Mae'r syniad yn syml: mae clamp bach wedi'i osod ar y cebl, ac y tu mewn i'r clamp hwnnw mae darn byr o ffibr gyda Gratio Bragg Fiber FBG. Pan fydd y cebl yn cael ei lwytho, mae ei elongation bach yn cael ei drosglwyddo drwy'r clamp i'r gratio bragg ffibr optig, gan achosi newid yn y donfedd adlewyrchiedig. Mae'r holwr yn darllen y sifft tonfedd hwn ac yn ei drawsnewid yn rym cebl. Nid oes angen torri, drilio na weldio'r cebl ei hun.
-egwyddor mesur seiliedig ar osodiadau
Mae'r dull sy'n seiliedig ar osodiadau yn defnyddio clamp metel neu aloi wedi'i ddylunio'n arbennig wedi'i osod ar y cebl fel ei fod yn anffurfio ynghyd â'r cebl. Mae Gratio Bragg Ffibr FBG wedi'i fondio ar -leoliad sensitif straen y clamp hwn. Pan fydd grym cebl yn newid, mae'r clamp yn cael ei ymestyn neu ei gywasgu; mae'r gratio bragg ffibr optig hynod straen yn "cofnodi" yr anffurfiad hwn fel symudiad tonfedd, gan alluogi mesur grym cebl yn anuniongyrchol.
Nodweddion strwythurol clamp / wedi'i osod yn allanol-ar synwyryddion grym cebl FBG Fiber Bragg Grating
Mae synhwyrydd nodweddiadol wedi'i osod yn allanol (clamp- ymlaen) yn cynnwys tair rhan: corff y clamp mewn cysylltiad â'r cebl, elfen sy'n dwyn llwyth elastig mewnol, a ffibr FBG Fiber Bragg Grating wedi'i fondio neu ei weldio arno. Gwneir yr uned gyfan fel clamp hollt neu goler y gellir ei agor a'i osod o amgylch y cebl, yna ei gloi gyda bolltau neu glicied-nid oes angen torri'r cebl na datgymalu angorau. Yr amcan dylunio allweddol yw clampio'n gadarn heb newid cyflwr grym gwreiddiol y cebl yn sylweddol.
Ffactorau allweddol sy'n effeithio ar gywirdeb mesur: sensitifrwydd, gwall gosod, trosglwyddo straen
Heb fynd yn ddwfn i fformiwlâu, tri phwynt sydd bwysicaf:
Sensitifrwydd - mae'n rhaid "chwyddo" newidiadau grym cebl yn ddigon i'r Gratio Bragg Ffibr i ganfod yn glir;
Trosglwyddo straen - dylai'r anffurfiad cebl go iawn gael ei drosglwyddo mor llwyr â phosibl i'r FBG Fiber Bragg Grating;
Gwall gosod – dylid lleihau llacrwydd, llithriad neu anwastad cyn-tynhau yn ystod gosod.
Yn y bôn, mae dyluniad strwythurol synhwyrydd wedi'i osod yn allanol yn gydbwysedd ymhlith y tri hyn, gan sicrhau bod y gratio bragg ffibr optig yn "teimlo" grym y cebl heb niweidio'r cebl na chreu crynodiadau straen ychwanegol.
Manteision gosodiad allanol ar gyfer adeiladu a chynnal a chadw llenfur
O'i gymharu â datrysiadau wedi'u mewnosod neu dorri / rhigolio / weldio yn uniongyrchol ar y cebl, mae synhwyrydd grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio wedi'i osod yn allanol yn cynnig tair prif fantais: heb fod yn ddinistriol, yn hawdd ei osod, ac y gellir ei ailosod. Mae'n ymddwyn fel ychwanegiad-ar affeithiwr: gellir ei osod yng nghamau diweddarach adeiladu llenfur neu hyd yn oed yn ystod gweithrediad; pan fydd angen archwilio neu ail-raddnodi, gellir tynnu'r synhwyrydd a'i ddisodli heb gyffwrdd â'r cebl ei hun. Mae hyn yn lleihau'r effaith ar adeiladu ffasâd ac yn osgoi newidiadau "caled" i'r system grym cebl wreiddiol, gan fodloni gofynion ymarferol ar gyfer diogelwch a chynaladwyedd yn well.
Astudiaeth achos: Synwyryddion grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio wedi'u gosod yn allanol ar lenfuriau gwydr
Mewn erthygl astudiaeth achos ar wahân, rydym yn defnyddio prosiect llenfur gwydr fel cyfrwng i roi trefn systematig ar gymhwysiad peirianyddol synwyryddion grym cebl FBG Fiber Bragg Grating Grating. Mae'r erthygl yn gyntaf yn adolygu datblygiad llenfuriau a gefnogir gan gebl a chyfyngiadau dulliau mesur grym cebl traddodiadol, yna'n cymharu manteision ac anfanteision gwahanol strategaethau gosodiad bragg ffibr optig a gynigir gan Zheng R, Wang Xuezhe, Sun Xiao a Tang Jun. Yn seiliedig ar brosiect go iawn, mae'n mynd ymlaen i gyflwyno cynllun synhwyrydd grym cebl sensitifrwydd uchel allanol gan ddefnyddio'r egwyddor gosodiad, Bragg {{}} egwyddor gosodiad, bragg grym cebl sensitifrwydd gan ddefnyddio'r egwyddor gosodiad, Bragg {{}} sefydlogrwydd a llunadwyedd trwy ddata grym cebl a gasglwyd yn ystod y cyfnod adeiladu. Mae'r astudiaeth achos yn dangos yn glir, heb niweidio'r ceblau neu newid strwythur y ffasâd gwreiddiol yn sylweddol, y gall synwyryddion Bragg Gratio Ffibr wedi'u gosod yn allanol fod yn ddatrysiad uchel a chynaliadwy ar gyfer monitro grym ceblau, gan ddarparu llwybr peirianyddol y gellir ei ailadrodd ar gyfer llenfuriau â chymorth cebl a strwythurau cebl tebyg.
Gweithio gyda gweithgynhyrchwyr cebl / integreiddwyr system: o synhwyro FBG Fiber Bragg Gratio i atebion llawn
Pa gynhyrchion ffibr a chebl sydd eu hangen?
Mae angen tri pheth yn bennaf ar system monitro grym cebl gratio bragg ffibr optig ymarferol: (1) synhwyro ffibr gyda Fiber Bragg Grating, (2) ceblau synhwyro / bwydo optegol, (3) ceblau cyfathrebu safonol a chortynnau clytiau i mewn i'r rac. Mae'r clamp-ar synhwyrydd yn defnyddio ffibr synhwyro byr neu gebl arbennig bach, mae llwybrau adeiladu yn defnyddio ceblau dan do/awyr agored, ac yn y cabinet mae popeth wedi'i orffen â chlytio safonol. Ar gyfer gwerthwyr cebl, yn ei hanfod mae'n ad-drefnu cynhyrchion presennol ar hyd "dolen synhwyro" yn lle "cyswllt cyfathrebu" yn unig.
O'r ffasâd a'r to i'r -ystafell bresennol wan
Mewn prosiectau llenfur, mae'r llwybr optegol fel arfer yn rhedeg o'r ffasâd a'r to, trwy bwynt mynediad yr adeilad, i lawr y siafftiau i'r ystafell bresennol wan. Yn nodweddiadol: cebl awyr agored- ar y ffasâd/to → trwy bibellau neu hambyrddau i mewn i'r adeilad → trosglwyddo i dan doLSZH/cebl riseri lawr y riser i'r ystafell offer. Gall gweithgynhyrchwyr Ceblau Optegol ac integreiddwyr systemau -ddylunio'r llwybr llawn hwn "o'r synhwyrydd i'r rac", gan leihau'r cydgysylltu diweddarach rhwng sifil, ffasâd ac ASE.
Integreiddio â cheblau adeiladu a chanolfannau data
Rhoddir yr arholwr gratio bragg ffibr optig yn yr ystafell gyfredol / offer gwan, ac mae ei ddata yn mynd i weinyddion BMS, diogelwch neu ganolfan ddata. Gall y cam hwn ailddefnyddio ceblau ffibr adeilad presennol, paneli ODF / patch,Boncyffion MPO/MTPacanolfan ddataseilwaith: mae data monitro yn mynd i mewn i'r rhwydwaith drwy Ethernet/bws maes ac yna'n cael ei agregu a'i ddelweddu ar lwyfannau haen uwch neu gwmwl. Felly mae monitro Fiber Bragg Grating yn dod yn ffynhonnell ddata arall yn unig yng ngweithrediadau digidol yr adeilad, nid yn system ynys annibynnol.
Rôl cwmnïau ffibr a chebl
Nid oes rhaid i gwmnïau ffibr a chebl adeiladu holiwyr neu synwyryddion Fiber Bragg Grating eu hunain. Eu rolau allweddol yw: darparu'r ffibrau/ceblau cywir ar gyfer synhwyro a chyfathrebu, a gweithio gyda gwerthwyr ac integreiddwyr FBG Fiber Bragg Grating i roi diwedd-i-derfynu llwybr optegol o strwythur i rac. Mae hyn yn gadael iddynt symud o ddim ond gwerthu cebl i gynnig seilwaith optegol ar gyfer monitro iechyd strwythurol, adeiladau clyfar a seilwaith clyfar.
FAQ: Cwestiynau cyffredin ar FBG Fiber Bragg Gratio a monitro grym cebl
Beth yw'r gwahaniaeth rhwng synwyryddion Fiber Bragg Grating a mesuryddion straen gwrthiant cyffredin?
Mae synwyryddion FBG Fiber Bragg Gratio yn defnyddio tonfedd fel y signal ac yn ei drosglwyddo mewn ffibr optegol, felly maent yn imiwn i ymyrraeth electromagnetig a gallant weithio dros bellteroedd hir gyda llawer o bwyntiau ar un ffibr. Mae mesuryddion straen ymwrthedd yn defnyddio newid gwrthiant, mae gwifrau'n fyrrach ac yn rhatach fesul pwynt, ond mae gallu gwrth-ymyrraeth a gallu i fesur pellter hir, aml-bwynt yn wannach.
Faint o synwyryddion FBG Fiber Bragg Gratio y gellir eu hysgrifennu ar un ffibr? A fyddant yn ymyrryd â'i gilydd?
Gall un ffibr gario dwsinau o synwyryddion Fiber Bragg Gratio mewn cyfres, cyn belled â bod gan bob un donfedd canolfan wahanol ac nad yw sbectra yn gorgyffwrdd. Mae'r holwr yn eu gwahanu gan donfedd, felly o dan gynllunio tonfedd priodol ni fyddant yn ymyrryd â'i gilydd.
Pa offer mae system monitro grym cebl Fiber Bragg Grating nodweddiadol yn ei gynnwys?
Fel arfer mae angen:
Synwyryddion grym cebl gratio ffibr Bragg (clamp-ymlaen neu ffurfiau eraill),
Ceblau optegol a chortynnau patsh o'r synhwyrydd i'r ystafell offer,
Holwr gratio bragg ffibr optig,
Caffael data / meddalwedd (PC, BMS, SCADA, neu lwyfan cwmwl) ar gyfer arddangos, storio a larymau.
Os oes gan brosiect llenfur geblau optegol cyfathrebu eisoes, a oes angen cebl synhwyro FBG Fiber Bragg Grating ar wahân o hyd?
Yn dechnegol, gall signalau gratio bragg ffibr optig redeg ar ffibrau modd sengl sbâr mewn ceblau cyfathrebu presennol. Mae p'un ai i'w hailddefnyddio neu osod cebl synhwyro ar wahân yn dibynnu ar lwybro, argaeledd ffibr sbâr a gofynion ynysu: ar gyfer monitro beirniadol, mae'n well gan lawer o berchnogion lwybr ffibr pwrpasol ar gyfer eglurder a dibynadwyedd.
Sut mae cost monitro grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio yn cymharu â dulliau traddodiadol?
Ar gyfer prawf un amser, mae offer traddodiadol (dull dirgryniad, mesurydd hydrolig, ac ati) fel arfer yn rhatach. Ond ar gyfer{3}}monitro ar-lein aml-bwynt tymor hir, gall gratio bragio ffibr optig-er bod angen holwr a buddsoddiad cychwynnol uwch-gostwng llafur ar y safle a phrofi dro ar ôl tro, a dod yn fwy cost-effeithiol yn aml dros y cylch bywyd cyfan.
Beth yw bywyd gwasanaeth synwyryddion FBG Fiber Bragg Gratio? A yw cynnal a chadw / ailosod yn hawdd?
Mae'r gratio ei hun wedi'i ysgrifennu mewn ffibr gwydr a gall bara am flynyddoedd lawer; mae bywyd gwirioneddol wedi'i gyfyngu'n bennaf gan amgylchedd pecynnu a gosod (cyrydiad, selio, difrod mecanyddol). Mae synwyryddion grym cebl Fiber Bragg Gratio wedi'u gosod yn allanol wedi'u cynllunio i fod yn symudadwy ac yn ailosodadwy, felly os bydd un yn methu, gellir ei gyfnewid heb gyffwrdd â'r corff cebl.
Pa ofynion sydd ar gyfer safle gosod a chrefftwaith synwyryddion grym cebl FBG Fiber Bragg Gratio?
Dylid gosod synwyryddion ar segmentau cebl cynrychioliadol, syth, hygyrch, i ffwrdd o angorau ac uniadau cymhleth lle bo modd. Yn ystod y gosodiad, rhaid tynhau'r clamp yn gyfartal, osgoi llithro neu niweidio'r cebl, ac ni ddylai'r ffibr gael ei blygu'n sydyn; ar ôl ei osod, mae'n arfer da gwneud ychydig o ddarlleniadau neu brawf llwyth bach i gadarnhau gwerthoedd sefydlog, ailadroddadwy.