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測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、本安防爆抗電磁干擾
光纖光柵表面式應(yīng)變計(jì)
型號(hào)：ZZ-FBG-SE3000
1.概述
南京準(zhǔn)智ZZ-FBG-SE3000型光纖光柵表面式應(yīng)變計(jì)主要用于測(cè)量金屬結(jié)構(gòu)、樁、橋梁、建筑物等的應(yīng)變，A型與B型的區(qū)別在于：A型除具有測(cè)應(yīng)變光柵外內(nèi)置參考光柵，可進(jìn)行一對(duì)一溫度補(bǔ)償;B型僅有一支測(cè)應(yīng)變光柵，溫度補(bǔ)償需要外置溫度計(jì)，如果多支傳感器置于同一溫度環(huán)境下，可以采用共用溫度補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)節(jié)省通道、節(jié)省成本。
本公司同時(shí)提供一種高抗拉強(qiáng)度的光柵可替代普通的光柵：
利用飛秒激光脈沖誘導(dǎo)光纖纖芯產(chǎn)生折射率變化刻寫(xiě)光纖光柵的技術(shù)方案主要有兩種：一是逐點(diǎn)刻寫(xiě)法，利用聚焦的飛秒激光束沿光纖逐點(diǎn)曝光，使纖芯的折射率形成周期性分布而制成光纖光柵;二是相位掩模法，其原理與傳統(tǒng)的相位掩模法類似，只是曝光光源改進(jìn)飛秒脈沖激光。新型飛秒激光逐點(diǎn)直寫(xiě)技術(shù)高效靈活制造高端FBG——fsFBG。其優(yōu)勢(shì)在于：在用戶指定或者提供的光纖上直寫(xiě)FBG;飛秒激光的非線性光學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生極端穩(wěn)定的不可擦除的光柵作為傳感器件;至1000攝氏度的極端穩(wěn)定性;透過(guò)涂覆層直寫(xiě),保留光纖更好的機(jī)械強(qiáng)度，保留特殊涂覆層的優(yōu)異性能，遠(yuǎn)高于常規(guī)剝離——再涂覆法光纖光柵的機(jī)械強(qiáng)度;抗輻射，抗潮濕，抗氫暗化，抗電磁干擾。
聚酰亞胺是一類新型的耐高溫材料，具有極高的耐熱性、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的電絕緣性和高機(jī)械強(qiáng)度等性能，是迄今工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的一種耐熱等級(jí)最高的聚合物材料，廣泛應(yīng)用于宇航、電工和微電子工業(yè)中。為了保證在低熔點(diǎn)玻璃270℃焊接溫度下涂覆層不會(huì)被燒壞，本發(fā)明選用了聚酰亞胺涂覆層的光纖。
低熔點(diǎn)玻璃是一種低溫封接玻璃焊料，封裝工藝中可直接將金屬管套與光纖密封，無(wú)需將光纖表面金屬化，浸潤(rùn)性良好，能夠達(dá)到氣密封裝;化學(xué)穩(wěn)定較好，熔封過(guò)程中不產(chǎn)生氣體，熔封后無(wú)殘留物;氣密封接溫度比較低，封接溫度范圍為270℃~380℃，易于操作;適用性強(qiáng)，相對(duì)傳統(tǒng)封裝，使用該產(chǎn)品封裝后的元件壽命長(zhǎng)。較常規(guī)環(huán)氧樹(shù)脂膠的封裝工藝，光纖光柵依靠低熔點(diǎn)玻璃焊接，接觸點(diǎn)穩(wěn)定性好，消除了蠕變?cè)斐傻牟ㄩL(zhǎng)零點(diǎn)的漂移。
采用聚酰亞胺涂覆層的光纖光柵，結(jié)合低熔點(diǎn)玻璃焊接技術(shù)將光柵兩端直接焊接在金屬?gòu)椥泽w上，再將彈性體放置于基座上并用保護(hù)管加以保護(hù)。
普通丙烯酸酯涂覆層光纖光柵與飛秒激光直寫(xiě)聚酰亞胺光纖光柵封裝所得光纖光柵結(jié)構(gòu)力學(xué)傳感器的抗拉強(qiáng)度對(duì)比如圖
ZZ-FBG-SE3000型核心結(jié)構(gòu)采用高彈性金屬結(jié)構(gòu)，把兩根串聯(lián)的光纖光柵封裝在結(jié)構(gòu)內(nèi)，一根用于應(yīng)變測(cè)量，一根用于溫度補(bǔ)償。測(cè)量時(shí)傳感器收到拉伸、壓縮變形，同時(shí)帶動(dòng)內(nèi)部應(yīng)變光柵拉伸、壓縮，從而引起反射波長(zhǎng)的改變，通過(guò)后臺(tái)的解調(diào)儀探測(cè)到反射波長(zhǎng)變化量達(dá)到測(cè)量目的。
本傳感器適用于各種環(huán)境表面的應(yīng)變監(jiān)測(cè)，安裝時(shí)需要將安裝底座固定在待測(cè)結(jié)構(gòu)上，安裝方式根據(jù)待測(cè)結(jié)構(gòu)材料或現(xiàn)場(chǎng)允許環(huán)境可選，表面焊接或者打膨脹螺絲。
2、性能參數(shù)
項(xiàng)目 | 單位 | 參考值 |
標(biāo)準(zhǔn)量程 | με | 飛秒光柵傳感器：-2500～+2500 普通光柵傳感器：-1500～+1500 |
精度 | με | 0.5%F·S |
分辨率 | με | 1με （飛秒光柵傳感器：0.02%FS 普通光柵傳感器：0.033%FS） |
傳感器標(biāo)距 | mm | 150（可定制） |
光柵中心波長(zhǎng) | nm | 1525~1565 |
工作溫度范圍 | ℃ | －30℃～＋80℃ |
單通道傳感器數(shù)量 | 支 | 5 |
傳感器引出線及接頭 | FC/APC,雙端為長(zhǎng)度1m,直徑3mm/6mm鎧裝光纜 | |
傳感頭之間連接方式 | 串聯(lián)/法蘭盤(pán)連接/光纜熔接 | |
過(guò)載能力 | 1.15倍 | |
溫度補(bǔ)償方式 | 參考光柵：A型內(nèi)置溫補(bǔ)，B型外置溫補(bǔ) | |
安裝方式 | 焊接、螺栓固定、粘貼 |
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