德國Fisens FBG傳感器陣列產品特點與用途

德國Fisens FBG傳感器陣列產品介紹

一、 品牌與產品概述

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）技術的傳感解決方案。其核心產品之一是FBG傳感器陣列，該產品將多個微小的FBG傳感器刻寫在同一根光纖上，并封裝于不同的保護性套管或毛細管中（如熔融石英、不銹鋼、氧化鋁陶瓷），形成可直接部署的傳感鏈。這些陣列通常預裝標準光纖連接器（如FC/APC），用于測量應變和溫度分布，尤其適合需要多點或分布式測量的場景。

二、 主要產品類型

FiSens提供多樣化的FBG相關產品，主要包括：

? FBG傳感器陣列：單根光纖集成多個FBG傳感器的核心產品。

? FBG傳感光纖：裸光纖，用于定制化傳感網絡構建。

? FBG傳感光纜：帶保護層的傳感光纖，增強機械保護和環境適應性。

? 定制化封裝毛細管：用于保護和封裝單個或多個FBG的管狀結構。

? 熔融石英毛細管封裝FBG陣列：采用熔融石英材料的封裝陣列。

? 不銹鋼毛細管封裝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：帶標準光纖連接器的各類FBG傳感器。

? FiSpec系列FBG解調儀：用于讀取和分析FBG傳感器信號的核心設備。

? 集成式溫度傳感模塊：包含預封裝FBG陣列的即用型溫度測量方案。

三、 主要型號

FiSens FBG產品型號通常與其波長、封裝材料和功能相關，例如：

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

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

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

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

? 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): 熔融石英毛細管（供用戶自行封裝）。

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

? FiSpec-4: 4通道FBG解調儀。

? FiSpec-8: 8通道FBG解調儀。

? FiSpec-HS: 高掃描速率型號解調儀。

四、 產品介紹與技術參數

1、產品：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，封裝在熔融石英毛細管中。傳感器點位置、間距可按需定制。用于測量沿光纖路徑的應變或溫度變化分布。

3、工作原理：FBG是光纖纖芯內折射率的周期性調制結構。當寬帶光通過時，特定波長（布拉格波長）的光被反射。當FBG受到拉伸/壓縮（應變）或溫度變化時，其反射的中心波長會發生線性偏移。通過解調儀精確測量這些FBG的波長偏移量，即可計算出對應點的應變或溫度值。

4、技術參數：

? 單光纖最大FBG數量：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 至 +300°C (應變測量受限更低)

? 氧化鋁陶瓷封裝：約 -40°C 至 +800°C (溫度測量)

? 偏振相關性：< 5 pm (典型值)

? 連接器類型：FC/APC (常見)

五、 核心特點

FiSens FBG傳感器陣列具備以下特點：

1、尺寸小與高空間分辨率：傳感器點長度僅1-2mm，可實現高密度的布點，精確測量應變或溫度梯度變化。

2、抗電磁干擾：基于光信號工作，不受電磁場影響，適合復雜電磁環境。

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

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

5、單線多點多參數：一根光纖即可實現多個點的測量，簡化布線，降低系統復雜性，可同時或分別監測應變和溫度（需考慮交叉敏感補償）。

六、 主要應用領域

FiSens FBG傳感器陣列適用于需要分布式或準分布式傳感的領域：

1、結構健康監測 (SHM)：橋梁、大壩、風力發電機葉片、建筑結構、隧道、管廊等的長期應變和溫度監測，評估結構安全狀態。

2、工業設備監控：大型電機、發電機、變壓器、壓力容器、反應釜等關鍵設備內部的溫度分布監測與熱點探測；機械部件的應變監測。

3、能源基礎設施：高壓電力電纜的分布式溫度監測（DTS）；石油天然氣輸送管道的泄漏監測、應變與溫度監測。

4、航空航天與交通運輸：飛機機身、機翼復合材料結構的應變與溫度監測；鐵路軌道狀態監測；車輛部件測試。

5、科研與測試：材料特性研究（如熱膨脹系數、楊氏模量）、復合材料固化監測、模型試驗中的多點傳感。