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NFS-20 表面應變感應器

NFS-20 表面應變感應器

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NFS-20 是一種基於布拉格光柵 (FBG) 封裝的單模光纖 (SM) 表面應變感應器，用於從 -20°C 到 +60°C 的環境。具有廣泛的光學規格。特別封裝來消除周圍環境的影響，可直接安裝。在鋼結構上呈現卓越的波長對溫度線性，而且可根據需求提供校正服務。滿量程的準確度和精密度規格涵蓋感應器的任何遲滯，非線性，和再現性的影響。 NFS-20 感應器的處理及安裝快速、簡單且直觀。提供 FBG 感應器所固有的優勢，免除閃電和電磁干擾。此感應器使用獲得認證和獨有的最先進雷射製造技術和產品設計。此處描述的感應器封裝代表了最流行的配置並且可以定制。
  • 應變和溫度線性。用於溫度和應變測量的一體式 NFS-20 設計使用寫入光纖芯中的精密製造 FBG，以產生具有高線性度、分辨率、準確度和精密度的傳感器配置。
  • 包括絕對溫度傳感器。 NFS-20 應變傳感器包括嵌入其結構中的實際第二個絕對 FBG 溫度傳感器，可用作精確溫度補償器和獨立的絕對溫度傳感器。
  • 預應變水平在安裝過程中是可調的。在安裝過程中使用相關的 NFS-20 應變刻度盤工具可根據應用要求進行現場預應變。
  • 可進行菊花鏈連接。非常適合需要在一個或多個位置監測應變和溫度的項目。作為單個連接的傳感器或以各種長度和靈活數量的傳感器的即裝即用陣列形式提供。
  • 多個安裝選項。 NFS-20 可以使用安裝螺釘、點焊或化學（膠水）粘合進行表面安裝。每個傳感器隨附安裝程序。
  • 成本低且經過現場驗證。適用於既需要每個傳感點的低成本又需要長期穩定運行的苛刻項目。
 波長及公差
 1529 到 1568.2 nm, +/-0.5 nm
 反射帶寬 (FWHM(1))
 0.1 nm
 反射率 %
 75 % (可提供 1 % 到 99 %)
 SLSR(2)
 15 dB
 應變範圍和錨點
 +/- 2000 με, 105 mm +/- 6 mm
 應變準確度
 <0.5 % 全刻度 (<0.25 % 全刻度 典型)
 應變精度
 <0.25 % 全刻度 (<0.15 % 全刻度 典型)
 溫度補償
 集成在感應器內
 溫度準確度
 <1ºC (對 -20 ºC 到 +60 ºC 範圍)
 入侵保護等級
 IP67
 感應器馬尾 (長度, 直徑)
 1 m 及 3 mm, 其他選購
 電纜彎曲半徑
 30 mm 靜態, 40 mm 動態
 光連接器
 FC/APC(3), 或客製
 外殼材料
  SS316L 不鏽鋼
 尺寸
 127 x 35 x 8.2 mm
 重量
 170 g
 安裝方法
 點焊，螺絲或膠水
註：
(1). FWHM:  半峰全寬 (Full Width at Half Maximum)
(2). SLSR:  旁瓣抑制比 (Side Lobe Suppression Ratio)
(3). FC/APC: 光纖連接器的一種
 
                        半峰全寬 (FWHM)
 
             旁瓣抑制比 (SLSR) 的表面圖
 
 
                            FC-APC 連接器
 

 

點焊是實現被監測結構和 NFS-20 感應器之間長期穩定結合的推薦方法。每個感應器大約需要 10 分鐘。
工具：(1) 0.2 mm 鋼板點焊機，(2) FBG 詢問器 (3) 預應變 Dial 工具
 
拆下 NFS-20 運輸螺絲 (A) 和板 (B)
 
將預應變刻度盤工具安裝到感應器安裝套件中的 6 個零件和 4 個螺釘，如下所示：
 
設置預應變水平（最高 4000 μԐ）：
將 FS-20 感應器連接到審訊單元，並專注於更高的波長（應變 FBG）。使用 Dial 工具頂部的 F 旋鈕並順時針旋轉它以根據當前應用的需要將預應變增加到所需的水平。將預應變工具留在原位，直到傳感器點焊完成。
 
點焊表面處理：
無論採用何種安裝方法，建議，在某些情況下，甚至有必要正確處理傳感器應安裝的表面。此過程包括使用研磨材料對錶面進行機械清潔，並從表面去除任何油漆、鐵鏽、碎屑或類似缺陷。建議在安裝前 20 分鐘對錶面進行化學處理，以避免在經過機械處理的表面上形成氧化層。我們建議使用 Loctite 7061 或 7063 進行清潔。
 
感應器點焊到表面：
NFS-20 被 0.2 毫米 SS304 金屬板（底座）包圍，允許將感應器點焊到被監控的結構上。感應器必要的點焊區域如下圖綠色所示。一側通常至少包含 10-12 個焊點，因此兩個綠色區域總共有大約 20-24 個焊點。建議在紅色區域進行額外的點焊，以確保傳感器在其整個長度上與被測物體牢固匹配。您可以為每個紅色部分應用 2-3 個點焊，因此所有紅色區域一起額外進行 8-12 個點焊。
                                                                    
 
從感應器上取下預應變刻度盤工具：
按照安裝預應變 Dial Tool 時相反的順序進行操作。相同的 Dial Tool 可重複用於安裝多個 NFS-20 感應器。安裝後，建議使用詢問器驗證 NFS-20 傳感器的實際波長。在此期間可能發生的小波長偏移不應超過 ±50 pm。
 
替代機械安裝（螺絲）：
使用兩個標準 M6 公制螺釘（每側一個）。這些螺絲不隨感應器提供。這種方法可以應用於混凝土牆、其他材料和金屬結構（如果不允許點焊）。鑽孔時的錨固距離為 105 +/- 6 毫米。
 
替代化學安裝（膠裝）：
使用粘合劑將感應器與被測表面粘合在一起。膠水不隨感應器提供。正確膠水的選擇在很大程度上取決於表面材料和環境條件。使用此類粘合劑時可能需要特殊的固化程序，例如昇高溫度、壓力或空氣濕度。