ผู้สอบสวนตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์: การตรวจจับ FBG ทำงานอย่างไรในการตั้งค่าการทดสอบจริง

หากคุณเคยเห็นการอ่านค่าความเครียดลอยไปหลังจากการทดสอบหกชั่วโมง หรือใช้เวลายามบ่ายไล่ตามสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าผ่านกล่องบริดจ์ คุณจะเข้าใจแล้วว่าทำไมการตรวจจับตะแกรงไฟเบอร์ Bragg จึงมีบทบาทสำคัญในการวัดโครงสร้างและอุตสาหกรรม ที่ใจกลางของโลกนั้นมีเครื่องดนตรีชิ้นหนึ่งอยู่ นั่นคือเครื่องสอบสวนตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์ โดยจะอ่านแสงที่กลับมาจากตะแกรงและแปลงเป็นตัวเลขที่คุณสามารถป้องกันได้ในรายงาน

ด้านล่างนี้เราจะอธิบายสิ่งที่ผู้สอบปากคำวัดจริง วิธีหลักๆ ที่ผู้ผลิตใช้การวัดนั้น ข้อกำหนดเฉพาะที่ตัดสินใจว่าหน่วยจะทำงานในการทดสอบของคุณหรือไม่ และวิธีที่ส่วนหน้าแบบออปติคอลทำงานร่วมกับอุปกรณ์รับข้อมูล การตรวจจับ และสอบเทียบที่ทำให้งานเสร็จสิ้นได้อย่างไร สิ่งที่ตามมาส่วนใหญ่มาจากหลายปีของการสร้างห่วงโซ่การวัดในการทดสอบการสั่นสะเทือน ความเครียด และโมดัล และจากคำถามที่ลูกค้าส่งมาให้เราในขณะที่พวกเขากำลังระบุระบบ

สิ่งที่ผู้สอบสวนตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์วัดได้จริง

ตะแกรงไฟเบอร์ Bragg คือใยแก้วนำแสงความยาวสั้นซึ่งมีการเขียนดัชนีการหักเหของแสงหลักในรูปแบบคาบ รูปแบบดังกล่าวจะสะท้อนแถบความยาวคลื่นแคบๆ แถบหนึ่งกลับไปยังแหล่งกำเนิด และจุดศูนย์กลางของแถบนั้นซึ่งก็คือความยาวคลื่นแบรกก์นั้นถูกกำหนดโดยคาบเกรตติงและดัชนีการหักเหของแสงที่มีประสิทธิผลของโหมดนำทาง ยืดหรือบีบเส้นใยแล้วประจำเดือนจะเปลี่ยนไป อุ่นเครื่องหรือทำให้เย็นลง และดัชนีที่มีประสิทธิภาพจะเปลี่ยนไป เอฟเฟกต์ทั้งสองจะเปลี่ยนจุดสูงสุดที่สะท้อน และตลอดช่วงการทำงานที่กว้างซึ่งการเปลี่ยนแปลงนั้นเกือบจะเป็นเส้นตรงมาก

หน้าที่ของผู้สอบสวนคือติดตามการเปลี่ยนแปลงนั้น โดยจะปล่อยแสงเข้าสู่เส้นใย รวบรวมเศษเล็กๆ ที่สะท้อนโดยตะแกรง และกำหนดความยาวคลื่นที่ศูนย์กลางของยอดการสะท้อนแต่ละจุดอย่างต่อเนื่อง ผลลัพธ์ที่ได้คือบันทึกความยาวคลื่นเทียบกับเวลาสำหรับเซ็นเซอร์ทุกตัวบนเส้น ซึ่งจะกลายเป็นความเครียด อุณหภูมิ ความดัน การกระจัด หรือการเร่งความเร็ว เมื่อใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความไวที่เหมาะสม ที่ 1,550 นาโนเมตร ตะแกรงทั่วไปจะเคลื่อนที่ประมาณ 13.2 น. ต่อไมโครสเตรน และประมาณ 22.00 น. ต่อองศาเซลเซียส ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมตัวเลขความละเอียดจึงแสดงเป็นพิโคมิเตอร์ และบางครั้งก็เป็นเศษส่วนของพิโคมิเตอร์

นอกจากนี้ยังช่วยให้มีความชัดเจนว่าเครื่องมือเหล่านี้ไม่ใช่เครื่องมืออะไร ผู้ซักถามจะวัดความยาวคลื่น ไม่ใช่ส่งพลังงานแสงกลับ การตัดสินใจออกแบบเพียงครั้งเดียวนั้นอธิบายถึงข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติส่วนใหญ่ของเทคโนโลยี ได้แก่ การสูญเสียขั้วต่อ การวิ่งของสายเคเบิลที่ยาว อายุของแหล่งกำเนิด และการสูญเสียการโค้งงอ ทั้งหมดนี้เปลี่ยนแปลงปริมาณแสงที่กลับมา และไม่มีสิ่งใดเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นเลย นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมโซ่ FBG จึงทำงานอย่างมีความสุขใกล้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง ภายในหม้อแปลง ตามท่อ และบนใบกังหันลม ซึ่งการเดินสายทองแดงเป็นเวลานานจะมีพฤติกรรมเหมือนเสาอากาศ

ห้าแนวทางการสอบสวนทั่วไปเมื่อเปรียบเทียบ

มีมากกว่าหนึ่งวิธีในการค้นหาจุดสูงสุดของสเปกตรัม และวิธีที่นักออกแบบเลือกกำหนดรูปร่างแทบจะทุกอย่างเกี่ยวกับเครื่องดนตรีชิ้นนี้ ไม่ว่าจะเป็นความเร็ว จำนวนช่องสัญญาณ ขนาดทางกายภาพ และราคา นี่คือแนวทางที่คุณจะพบบ่อยที่สุด

ในทางปฏิบัติ การตัดสินใจมักจะจำกัดให้เหลือเพียงสองคำถาม ต้องอ่านตะแกรงพร้อมกันกี่อัน และพวกมันเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน? การบันทึกอุณหภูมินาทีละครั้งและการเก็บค่าชั่วคราวในระดับมิลลิวินาทีนั้นเป็นปัญหาที่แตกต่างกันมาก และผู้ซักถามที่เก่งด้านหนึ่งก็ไม่ค่อยจะเหมาะสมที่สุดสำหรับอีกคนหนึ่ง

ข้อมูลจำเพาะที่ตัดสินใจว่าหน่วยใดใช้งานได้ในการทดสอบของคุณหรือไม่

เอกสารข้อมูลมีแนวโน้มที่จะแสดงรายการพารามิเตอร์โหลเดียวกัน สิ่งสำคัญคืออันไหนที่ผูกมัดใบสมัครของคุณ นี่คือประเด็นที่เราดำเนินการร่วมกับลูกค้าก่อนที่ระบบจะลงนาม:

• ช่วงความยาวคลื่นและจำนวนช่องสัญญาณ ช่วง 40 นาโนเมตรและช่วง 100 นาโนเมตรครอบคลุมจำนวนตะแกรงที่แตกต่างกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบางส่วนถูกเครียดล่วงหน้าเพื่อแยกพีคของมัน
• ความละเอียดกับความแม่นยำ ความละเอียดคือการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดที่เครื่องมือสามารถมองเห็นได้ ความแม่นยำคือค่าที่อ่านได้ใกล้เคียงกับความยาวคลื่นจริงแค่ไหน ความเสถียรและความสามารถในการทำซ้ำในระยะยาวมักมีความสำคัญมากกว่าสิ่งใดสิ่งหนึ่ง
• การวัดแบบสัมบูรณ์หรือแบบสัมพัทธ์ งานบางอย่างต้องการการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปเท่านั้น งานอื่นๆ เช่น การชดเชยอุณหภูมิหรือการตรวจจับรูปร่าง จำเป็นต้องมีการอ้างอิงที่สมบูรณ์และเชื่อถือได้
• อัตราตัวอย่างหรือการสแกน การตรวจสอบแบบคงที่ การหมุนเวียนของความล้า และเหตุการณ์การกระแทกนั้นแยกจากกันสามลำดับความสำคัญ จับคู่เครื่องดนตรีกับปรากฏการณ์ที่เร็วที่สุดที่คุณต้องจับ ไม่ใช่ค่าเฉลี่ย
• ความจุมัลติเพล็กซ์ต่อช่องสัญญาณ วิธีนี้จะกำหนดจำนวนเซ็นเซอร์ที่ไฟเบอร์เส้นเดียวสามารถบรรทุกได้ รวมถึงจำนวนสายเคเบิลและจำนวนตัวเชื่อมต่อที่คุณต้องการในการติดตั้ง
• ช่วงไดนามิกและครอสทอล์ค เมื่อตะแกรงที่รับน้ำหนักมากวางติดกับตะแกรงที่รับน้ำหนักน้อยบนเส้นใยเดียวกัน เพื่อนบ้านที่แข็งแรงไม่ควรดึงยอดเขาที่อ่อนแอไปมา
• งบประมาณแบบออปติคัลและตัวเชื่อมต่อ ประเภทไฟเบอร์โหมดเดี่ยว การเคลือบ การสิ้นสุด FC/APC และคุณภาพการต่อประกบล้วนใช้งบประมาณก่อนที่สัญญาณจะไปถึงตัวตรวจจับ
• การจัดอันดับด้านสิ่งแวดล้อม หน่วยห้องปฏิบัติการในชั้นวางและหน่วยภาคสนามบนดาดฟ้ามีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับช่วงอุณหภูมิ ความทนทานต่อการสั่นสะเทือน และการป้องกันทางเข้า
• ซอฟต์แวร์ อินเทอร์เฟซ และการซิงโครไนซ์ อินพุตทริกเกอร์ นาฬิกาที่ใช้ร่วมกัน API การสตรีม และรูปแบบการส่งออกจะตัดสินว่าผู้ซักถามจะเข้าร่วมระบบการวัดส่วนที่เหลือของคุณได้ง่ายเพียงใด
• การสอบเทียบและการตรวจสอบย้อนกลับ การเบี่ยงเบนการอ้างอิงความยาวคลื่น สอบถามวิธีการตรวจสอบเครื่องมือ ความถี่ และมีเอกสารประกอบอะไรบ้าง

แอปพลิเคชันของคุณต้องการความเร็วเท่าใดจริงๆ?

แผนภูมิด้านล่างเป็นภาพประกอบของความต้องการสัมพัทธ์แทนที่จะเป็นข้อกำหนด แต่จะจับส่วนต่างที่เป็นตัวกำหนดการตัดสินใจซื้อทุกครั้งในด้านนี้

บทเรียนนั้นง่ายมาก: ซื้อความเร็วในตำแหน่งที่คุณต้องการและความเสถียรในทุกที่ เครื่องมือที่ช้ากว่าและเงียบกว่าซึ่งมีการอ้างอิงความยาวคลื่นที่ดีมักจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องมือที่เร็วกว่าในการตรวจติดตามระยะยาว โดยที่การเบี่ยงเบนตลอดหลายสัปดาห์คือศัตรูที่แท้จริง

ที่ซึ่งการตรวจจับตะแกรงไฟเบอร์แบรกก์ได้รับการเก็บรักษา

เทคโนโลยีนี้จะถูกเลือกเมื่อการตรวจจับทางไฟฟ้าแบบทั่วไปวิ่งเข้าไปในผนัง รูปแบบบางอย่างที่เราเห็นซ้ำแล้วซ้ำเล่า:

• การติดตามสุขภาพโครงสร้าง สะพาน เขื่อน อุโมงค์ เสาเข็ม และท่อรองรับ ซึ่งจุดความเครียดและอุณหภูมิหลายสิบจุดใช้เส้นใยเดียวและผู้ซักถามหนึ่งคน
• พลังงานและพลังงาน ขดลวดหม้อแปลง สเตเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สภาพแวดล้อมไฟฟ้าแรงสูง และใบพัดกังหัน ซึ่งภูมิคุ้มกันแม่เหล็กไฟฟ้าจะช่วยขจัดปัญหาเสียงรบกวนทุกประเภท
• การบินและอวกาศและคอมโพสิต ตะแกรงที่ฝังอยู่ในลามิเนตโดยตรงระหว่างการผลิต ซึ่งยังคงอยู่ได้ในกรณีที่เกจที่ยึดติดกับพื้นผิวไม่สามารถทำได้
• ทางรถไฟและการขนส่ง การตรวจสอบระยะยาวของราง ไม้หมอน และโครงสร้างของยานพาหนะที่สัมผัสกับสภาพอากาศ การสั่นสะเทือน และการรบกวนทางไฟฟ้า
• เครื่องจักรอุตสาหกรรมและโรงงานแปรรูป ตำแหน่งที่ร้อน เปียก หรือรุนแรงทางเคมี ซึ่งเซนเซอร์แก้วแบบพาสซีฟมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าฟอยล์เกจและสายไฟตะกั่ว

ข้อแม้ในทางปฏิบัติประการหนึ่งควรค่าแก่การระบุอย่างชัดเจน: ตะแกรงเปลือยตอบสนองต่อความเครียดและอุณหภูมิในเวลาเดียวกัน เว้นแต่ว่าการใช้งานจะแยกทั้งสองออกจากกัน โดยการจับคู่ตะแกรงอ้างอิงแบบไร้ความเครียดกับตะแกรงวัดแต่ละชิ้น หรือโดยการระบุลักษณะการตอบสนองทางความร้อน ผู้ซักถามจะรายงานตัวเลขที่ผสมเอฟเฟกต์ทั้งสองอย่างซื่อสัตย์

ส่วนที่เหลือของห่วงโซ่: จากข้อมูลความยาวคลื่นไปจนถึงการวัดที่เสร็จสิ้น

พนักงานสอบสวนไม่ค่อยทำงานตามลำพัง บันทึกความยาวคลื่นของมันยังคงต้องซิงโครไนซ์กับทุกอย่างในการทดสอบ ความเร่ง แรง ความดัน การกระจัด และความเร็วในการหมุน จากนั้นจึงวิเคราะห์ นั่นเป็นส่วนหนึ่งของเครือที่เราใช้เวลาทำงานที่ Yangzhou Zhenzhong Testing Technology

ในด้านไฟฟ้า เครื่องวิเคราะห์สัญญาณแบบไดนามิกจะจัดการการสุ่มตัวอย่างพร้อมกันในหลายช่องสัญญาณ โดยมีการปรับสภาพอินพุตที่เซ็นเซอร์ต่างๆ ต้องการ เครื่องมือเครือข่าย USB, 100 Mbps และเครือข่ายกิกะบิตของเราครอบคลุมการทำงานแบบพกพาแบบช่องสัญญาณเดียว จนถึงการรับข้อมูลแบบซิงโครนัส 32 ช่อง ซึ่งเป็นสิ่งที่โครงสร้างขนาดใหญ่หรือแบบสำรวจแบบหลายจุดมักต้องการ หากคุณต้องการภาพที่ชัดเจนว่ากล่องดังกล่าววางอยู่ที่ใดเมื่อเทียบกับเครื่องดนตรีทั่วไป โปรดดูหมายเหตุของเราที่ เครื่องวิเคราะห์สัญญาณไดนามิกแตกต่างจากเครื่องมือแบบดั้งเดิมอย่างไร ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

ZT-U8204C เครื่องวิเคราะห์สัญญาณไดนามิกสี่ช่องสัญญาณ สี่ช่องสัญญาณ การแปลง 24 บิต และอินพุตแรงดันไฟฟ้า/IEPE/การชาร์จ เหมาะกับโมดัล ความผิดปกติของเครื่องจักร สัญญาณรบกวน และการวัดชั่วคราวด้วยการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์โดยตรง ดูผลิตภัณฑ์ →

ชั้นการตรวจจับมีความสำคัญไม่แพ้กัน เนื่องจากการอ่านค่าด้วยแสงที่สะอาดซึ่งจับคู่กับมาตรความเร่งที่มีเสียงดังยังคงให้ผลลัพธ์ที่น่าสงสัย มาตรวัดความเร่งการชาร์จและ IEPE, ยูนิตไมโครไตรแอกเชียล, ทรานสดิวเซอร์แรงและความดัน และไมโครโฟนอะคูสติกได้รับเลือกให้ตรงกับช่วงความถี่และแอมพลิจูดของปรากฏการณ์ภายใต้การทดสอบ ไม่ใช่ในทางกลับกัน

หมวดหมู่ IEPE Accelerometer จากการทดสอบ Yangzhou Zhenzhong หมวดหมู่นี้แนะนำกลุ่มผลิตภัณฑ์มาตรความเร่ง IEPE ของ Zhenzhong Testing ควบคู่ไปกับรายการมาตรความเร่งแบบชาร์จและไมโครไตรแอกเซียล แม้ว่าจะไม่มีการแสดงรุ่นใดรุ่นหนึ่งก็ตาม ดูผลิตภัณฑ์ →

ในที่สุดก็มีการสอบเทียบ ห่วงโซ่การวัดจะดีพอๆ กับการอ้างอิงที่ส่วนท้ายเท่านั้น และนั่นก็ใช้ได้กับช่องแสงและช่องไฟฟ้าเหมือนกัน การตรวจสอบเซ็นเซอร์และช่องสัญญาณที่ตรวจสอบภาคสนามได้ทำให้ตัวเลขสามารถเปรียบเทียบได้ระหว่างแคมเปญ ระหว่างห้องปฏิบัติการ และระหว่างปี

หมวดหมู่เครื่องสอบเทียบการสั่นสะเทือนแบบพกพาจากการทดสอบ Zhenzhong หมวดหมู่นี้เน้นย้ำข้อเสนอเครื่องสอบเทียบการสั่นสะเทือนแบบพกพาของ Zhenzhong Testing โดยแสดงรายการผลิตภัณฑ์ 5 รายการสำหรับผู้ใช้ที่ตรวจสอบการอ้างอิงห่วงโซ่การวัด แม้ว่ารุ่นและข้อมูลจำเพาะแต่ละรายการจะไม่แสดงก็ตาม ดูผลิตภัณฑ์ →

เมื่อชิ้นส่วนเหล่านี้ได้รับการออกแบบร่วมกันแทนที่จะประกอบการซื้อทีละชิ้น งานบูรณาการจะลดลงอย่างรวดเร็ว นั่นคือเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังของเรา โซลูชันการทดสอบการสั่นสะเทือนและไดนามิก ซึ่งรวมการกระตุ้น การตรวจจับ การได้มา ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ และบริการไว้ในระบบเดียวที่รับผิดชอบ

รายการตรวจสอบการเลือกปฏิบัติ

1. จดปริมาณทางกายภาพที่คุณต้องวัด ช่วงที่คาดหวัง และการเปลี่ยนแปลงที่เร็วที่สุดที่คุณต้องแก้ไข
2. นับจุดตรวจจับและตัดสินใจว่าจะกระจายไปตามเส้นใยและช่องสัญญาณอย่างไร
3. เลือกวิธีการสอบสวนที่เหมาะสมกับจำนวนและความเร็วนั้น จากนั้นยืนยันงบประมาณด้านออปติคัลสำหรับความยาวสายเคเบิลของคุณ
4. ตรวจสอบว่าเครื่องมือจะซิงโครไนซ์กับช่องอื่นๆ ของคุณอย่างไร ไม่ว่าจะโดยทริกเกอร์ นาฬิกาที่แชร์ หรือการสตรีมแบบประทับเวลา
5. ขอข้อกำหนดด้านความเสถียรในช่วงเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน ไม่ใช่แค่ตัวเลขความละเอียดในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น
6. ยืนยันเส้นทางการสอบเทียบและการตรวจสอบ รวมถึงผู้ที่ดำเนินการและใบรับรองที่คุณได้รับ
7. ทดสอบซอฟต์แวร์ด้วยข้อมูลของคุณเองก่อนตัดสินใจ โดยเฉพาะเวิร์กโฟลว์การส่งออกและการวิเคราะห์ที่ทีมของคุณจะอาศัยอยู่

คำถามที่เราได้ยินบ่อยที่สุด

ผู้สอบปากคำคนหนึ่งสามารถรับมือกับความเครียดและอุณหภูมิในเวลาเดียวกันได้หรือไม่?

ใช่ โดยมีเงื่อนไขว่ามีการวางแผนการติดตั้งไว้ วิธีการทั่วไปคือการวางตะแกรงไร้ความเครียดไว้ใกล้ตะแกรงวัดแต่ละตะแกรง เพื่อให้สามารถลบจุดสูงสุดเฉพาะอุณหภูมิได้ ตะแกรงทั้งสองประเภทอยู่บนเส้นใยเดียวกันและอ่านด้วยเครื่องมือเดียวกัน

หนึ่งช่องสามารถแชร์เซ็นเซอร์ได้กี่ตัว?

ขึ้นอยู่กับช่วงความยาวคลื่นของเครื่องมือและค่าพีคที่ต้องแยกออกจากกัน ตะแกรงที่มีความยาวคลื่นตรงกลางต่างกันจะกระจายไปตามสเปกตรัมที่มีอยู่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ช่วงและความสามารถในการมัลติเพล็กซ์เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด

ฉันยังต้องใช้มาตรความเร่งแบบเดิมหรือไม่ หากฉันมีเซ็นเซอร์ FBG อยู่แล้ว

โดยปกติแล้วจะใช่ สำหรับงานโมดอลและการสั่นสะเทือน การตรวจจับความเครียดด้วยแสงจะอธิบายว่าโครงสร้างบิดเบี้ยวอย่างไร ในขณะที่มาตรความเร่งจะอธิบายว่าโครงสร้างเคลื่อนที่อย่างไร โปรแกรมการทดสอบที่จริงจังส่วนใหญ่จะบันทึกทั้งสองอย่างและวิเคราะห์ร่วมกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการซิงโครไนซ์ระหว่างด้านแสงและด้านไฟฟ้าของโซ่จึงสมควรได้รับความสนใจตั้งแต่เนิ่นๆ

เครื่องสอบปากคำตะแกรงไฟเบอร์ Bragg เป็นเครื่องมือที่หรูหรา แต่เป็นลิงค์เดียวในห่วงโซ่ที่เริ่มต้นด้วยการตัดสินใจติดตั้งเซ็นเซอร์และจบลงด้วยผลการวิเคราะห์ที่ใครบางคนต้องลงนาม โปรเจ็กต์ที่ดำเนินไปอย่างราบรื่นคือโปรเจ็กต์ที่มีการกำหนดช่วง ความเร็ว จำนวนช่องสัญญาณ การเดินสายเคเบิล และการสอบเทียบก่อนสั่งซื้อ

หากคุณกำลังสร้างห่วงโซ่ดังกล่าวในขณะนี้และต้องการความเห็นที่สองเกี่ยวกับด้านไฟฟ้า ทีมงานของเรายินดีที่จะพูดคุยผ่านการนับช่องสัญญาณ ประเภทอินพุต อัตราการสุ่มตัวอย่าง และแนวปฏิบัติในการสอบเทียบ ส่งแผนการวัดของคุณมาให้เรา แล้วเราจะแจ้งให้คุณทราบอย่างตรงไปตรงมาว่าโซลูชันด้านการมองเห็นเหมาะกับจุดใด และโซลูชันแบบทั่วไปจะให้บริการคุณได้ดียิ่งขึ้น