Abordamos o desafio das medições de deslocamento de longa distância. Suas então, fibras ópticas. O técnico pode ser utilizado tanto na pesquisa básica quanto na produção industrial.
Com a configuração correta, o deslocamento pode ser medido. Outras medidas da fibra óptica. Esta metologia é apropriada para uso em ambientes industriais.
O usuário só precisa puxar a balança magnética no guard rail. Esse método poderia fornecer insights sobre a área de pesquisa de sentidos de fibra óptica. Pode ser usado para medir outros parâmetros, como velocidade e aceleração.
Crie as grades Fiber Bragg com a técnica de máscara de fase de digitalização. Para isso, use fibras ópticas de modo único que estiveram em um recipiente de ar carregado de hidrogênio por uma semana. A técnica de máscara de fase envolve o foco de um raio laser através de uma máscara de fase em uma fibra óptica para criar modulação periódica de seu índice de refração.
Uma vez que duas fibras são inscritas, coloque-as em um forno de 100 graus celsius por 48 horas para remover qualquer hidrogênio residual. Os parâmetros de grade de fibra recuperados não mudarão mais após a etapa de ressarção. Implemente o projeto da escala magnética com os ímãs apropriados.
A escala tem ranhuras para segurar um conjunto de ímãs cilíndricos ao longo de seu comprimento. Os polos norte e sul dos ímãs permanentes alternam ao longo da escala com um arremesso de 10 milímetros. Os ímãs do estudo têm 5 milímetros de diâmetro e têm uma magnetização de 750 quiloamperes por metro.
2 detectores separados a uma distância fixa sentirão forças diferentes à medida que se movem ao longo da escala. Escolha a separação para que as forças tenham uma diferença de fase de 90 graus. Neste caso, crie um grampo de aço inoxidável para segurar os dois detectores a 22,5 milímetros de distância.
Para fabricar o sensor comece preparando epóxi de fibra óptica curável de calor. Assim que o epóxi estiver pronto, pegue uma das duas grades de Fibra Bragg. Coloque uma régua ao lado da fibra.
Começando em um ponto logo após a grade, meça aproximadamente 10 milímetros ao longo da fibra e coloque uma marca lá. A stripper de fibra óptica, remova o revestimento da posição marcada para longe da grade. Limpe a superfície de qualquer polímero restante com álcool e papel sem poeira.
Quando feito, leve a fibra para um cutelo de fibra de alta precisão para cortar a região despojada. Em seguida, configure outros elementos do sensor. Coloque um ímã permanente em uma placa quente a 150 graus celsius, em seguida, coloque uma mola de 15 milímetros em cima do ímã.
Dentro da mola epóxi a extremidade grade da fibra preparada para o ímã. Deixe a epóxi curar a 150 graus celsius por 30 minutos. Para continuar a obter o conjunto de grade de mola ímã.
Além disso, tenha um tubo afilado e roscado que pode passar por cima da montagem. Coloque o conjunto dentro do tubo afilado. Empurre o ímã para comprimir a mola.
Use fita adesiva para fixar o ímã na posição. Em seguida, insira um tubo de cauda afilado na extremidade aberta do tubo. Uma vez no lugar, obtenha fibra óptica com epóxi no final e insira-a no tubo de cauda para se ligar com a fibra interna.
Cure o adesivo aplicado em uma placa quente, a 150 graus celsius. Tenha a fibra orientada paralelamente à superfície da placa quente. Após 30 minutos, recupere o conjunto da placa quente.
Em seguida, remova a fita para permitir que a mola aplique uma força, para esticar a fibra. Emenda de fusão e conector de modo único estilo APC até a extremidade da fibra proveniente do tubo. Este é um dos dois detectores depois de emendar o conector.
Está pronto para uso no sistema. Quando os detectores tiverem sido feitos de ambas as fibras fixá-los na ranhura do grampo usando um parafuso. Leve o grampo com os detectores para o sistema de testes.
Os principais componentes do sistema são uma plataforma de micro deslocamento paralela à escala magnética. Um interrogador de comprimento de onda de alta velocidade com emissão espontânea amplificada e é fonte de energia e um analisador de espectro óptico com um mínimo de 200 anos de resolução de nanômetros. Monte o grampo com os detectores na plataforma de micro deslocamento.
Ajuste a altura dos detectores acima da escala magnética e fixe o grampo. Este esquema fornece uma visão geral do sistema de testes após a conexão dos detectores. A saída do interrogador vai para a primeira porta de um circulador de três portas.
De lá, a luz se acende para os detectores. Espectros de reflexão dos detectores passam por um cupular, e depois para a segunda porta do circulador. A saída do circulador é entrada para o analisador de espectro óptico.
Use um circuito controlador de posição para controlar o motor do estepe da plataforma de micro deslocamento. Conecte este controlador e o interrogador a um computador. Posicione os detectores em diferentes posições ao longo da escala para variar a força nas fibras.
Quando os detectores estão em uma altura adequada acima da escala, há uma relação sinusoidal entre o deslocamento ao longo da escala e os comprimentos de onda centrais muda devido à tensão nas fibras medidas em condições estáticas. Fixar os detectores na altura que produz um parâmetro sinusoide e definir parâmetro para medições dinâmicas. Meça as mudanças de comprimento de onda enquanto usa o motor do estepe para mover os detectores em uma direção por uma distância antes de trazê-los para descansar.
Em seguida, continue medições enquanto move os detectores na direção oposta. Em seguida, realize a calibração de temperatura dos sensores. Mantenha os sensores conectados aos instrumentos, mas remova-os do grampo.
Em seguida, coloque os sensores em uma placa quente. Meça a mudança de comprimento da onda central a temperaturas de 25 a 90 graus celsius. As medições de calibração estática do sistema detector apresentado revelaram a relação entre o deslocamento e o deslocamento de comprimento de onda de duas grades de Fibra Bragg.
As mudanças de comprimento de onda são cerca de meio nanômetro. Os erros residuais são menores que 10 picometros. Este enredo demonstra a capacidade dos detectores de identificar movimentos para frente e reverter.
Inicialmente com movimento dianteiro, o comprimento de onda central da grade número 2 leva o de grade número 1 por uma fase de 90 graus. Em seguida, o movimento pára e inverte. Agora, o comprimento de onda central da grade número 2 atrasa o da grade número 1 por 90 graus.
Esses dados representam múltiplas medições feitas quando a grade do detector número 1 é posicionada de modo que sua polaridade e a da escala magnética são as mesmas e as medições feitas quando as polaridades são opostas. Ao longo de dez medições, aquelas em que o detector e a escala têm a mesma polaridade são mais estáveis. Aqui está o comprimento de onda medido em função da temperatura para os dois detectores.
Quando a interferência de temperatura é levada em conta a sensibilidade da temperatura dos detectores é a mesma. O que permite compensação de temperatura. Estavam carregando a força e a temperatura estava suprir.
Comprimir a mola com um ímã é essencial para o sucesso com a técnica. Esta técnica pode ser uma ferramenta útil para empregar as forças magnéticas. Porque detectará a variação periódica da força magnética diretamente.
Que é então transformado em deslocamento.
