傳統光纖光柵溫度感測器受力分析——測溫不準確的原因

作者：由 iven 發表于攝影時間：2020-02-20

本文分析了傳統的光纖光柵感測器中光纖光柵所受的各種力，由於這些力的存在導致光纖光柵感測器無法進行溫度和應力應變分離，同時分析了大成永盛生產的北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器能夠進行溫度和應力應變分離的原因，並給出了實物對比圖。

在前面《北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器特點分析之一，測溫準確》一文中，我們已經從理論上論證了：“北京大成永盛科技有限公司所生產的北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器是一種新型的光纖光柵溫度感測器，其獨特的結構設計能夠有效去除外界各種拉力壓力所帶來的對於光纖光柵的應力應變的影響，因此，新型的北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器測溫準確”。

圖1

對比於傳統的光纖光柵感測器（如上圖1所示），上面所說的對於光纖光柵的各種拉力包括了：

1、傳統光纖光柵感測器中用於固定光纖光柵的各種攪拌均勻或不均勻的膠，這些膠由於有著和玻璃絲不一樣的熱膨脹係數，所以在溫度變化時會對光纖光柵產生不同的拉力和應力應變影響。由於北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器不需要使用膠來固定光纖光柵，因此在感測器內部是沒有膠的，本條影響無需實驗證明。

2、傳統光纖光柵溫度感測器在施工和使用過程中不可避免地受到來自外界的拉力和重力等力的影響，這些力透過各種途徑作用到光纖光柵上（包括固定光纖光柵所用的膠、不夠結實的外鎧等），使得光纖光柵產生應力應變，從而影響測溫的準確性。新型的北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器由於其獨特的結構設計，使得光纖光柵基本不受這些力的作用（我在這裡說的是“基本”，透過北京大成永盛科技有限公司所研究的特有施工工藝，可以保證光纖光柵不受這些力的作用），本條影響可透過實驗證明。

3、傳統光纖光柵溫度感測器，使用比較粗的無縫鋼管對光纖光柵部分進行保護，透過膠粘的工藝，使得無縫鋼管、固化後的膠和光纖光柵成為一個整體，由於不鏽鋼，固化後的膠以及玻璃絲都有著不一樣的熱膨脹係數，因此，光纖光柵在溫度變化時容易受到來自其它材料力的影響，導致測溫不準確。新型的北諾®毛細®無縫鋼管光纖光柵溫度感測器透過特殊的結構設計，使得光纖光柵總是處於自然鬆弛狀態，光纖光柵不會受到外來的由於金屬熱膨脹係數不同而帶來的拉力和應力應變的影響，因此測溫準確，本條影響可透過實驗證明。