Mae Gratio Bragg Ffibr Innolume (FBG) yn ddyfais optegol bwysig sy'n seiliedig ar egwyddor opteg ffibr. Mae'r canlynol yn gyflwyniad i'w egwyddorion, manteision a swyddogaethau:
Egwyddor
Ffurfir Gratio Bragg Ffibr trwy fodiwleiddio mynegai plygiannol y craidd ffibr o bryd i'w gilydd. Fel arfer, defnyddir laser uwchfioled a thechnoleg templed cam i osod y ffibr optegol o dan y trawst laser uwchfioled, a chynhyrchir y patrwm ymyrraeth trwy'r templed cam i wneud y mynegai plygiannol yn y craidd yn newid yn barhaol ac o bryd i'w gilydd.
Pan fydd golau band eang yn cael ei drosglwyddo yn y ffibr optegol, dim ond golau tonfedd benodol sy'n cwrdd â chyflwr Bragg fydd yn cael ei adlewyrchu yn ôl, a bydd golau'r tonfeddi sy'n weddill yn mynd trwodd heb golli.
Pan fydd ffactorau allanol yn effeithio ar y ffibr optegol (fel tymheredd, straen, ac ati), bydd mynegai plygiannol a chyfnod gratio'r craidd yn newid, gan arwain at drifft tonfedd Bragg. Trwy fonitro'r newidiadau yn y donfedd Bragg, gellir mesur meintiau ffisegol megis tymheredd a straen.
Manteision
Ymyrraeth gwrth-electromagnetig: Wedi'i wneud o ddeunydd ffibr optegol, mae ganddo allu ymyrraeth gwrth-electromagnetig naturiol ac mae'n addas ar gyfer lleoedd ag amgylcheddau electromagnetig cymhleth, megis systemau pŵer, awtomeiddio diwydiannol a meysydd eraill.
Mesur manwl uchel: Mae'n sensitif iawn i newidiadau mewn meintiau corfforol megis tymheredd a straen, a gall gyflawni mesuriad manwl uchel. Gellir ei ddefnyddio mewn monitro iechyd strwythurol, awyrofod a meysydd eraill sydd angen cywirdeb mesur uchel.
Mesur wedi'i ddosbarthu: Gellir cysylltu rhwyllau Bragg ffibr lluosog mewn cyfres ar yr un ffibr optegol i ffurfio rhwydwaith synhwyro dosbarthedig i gyflawni mesuriad dosbarthedig a monitro meintiau ffisegol dros ardal fawr a phellter hir.
Diogelwch cynhenid: Mae'r gratio Bragg ffibr yn ddyfais oddefol nad yw'n cynhyrchu gwreichion trydan ac ymbelydredd electromagnetig yn ystod y llawdriniaeth. Mae'n addas ar gyfer amgylcheddau peryglus megis amgylcheddau fflamadwy a ffrwydrol, megis petrocemegol, pyllau glo a diwydiannau eraill.
Sefydlogrwydd hirdymor da: Mae gan y deunydd ffibr optegol sefydlogrwydd cemegol da a phriodweddau mecanyddol. Gall y gratio Bragg ffibr gynnal perfformiad sefydlog yn ystod defnydd hirdymor, gan leihau cost cynnal a chadw ac ailosod.
Swyddogaeth
Mesur tymheredd: Gan ddefnyddio sensitifrwydd y gratio Bragg ffibr i dymheredd, gellir mesur y newid yn y tymheredd amgylchynol yn gywir trwy fesur newid tonfedd Bragg. Gellir ei gymhwyso i fonitro tymheredd offer pŵer, rhybuddion tân adeiladau a meysydd eraill.
Mesur straen: Pan fydd y ffibr optegol yn cael ei ymestyn neu ei gywasgu, bydd y cyfnod gratio a'r mynegai plygiannol yn newid, gan arwain at drifft cyfatebol o donfedd Bragg. Trwy fonitro drifft y donfedd, gellir mesur y straen ar y ffibr optegol yn gywir. Fe'i defnyddir yn aml wrth fonitro iechyd strwythurau peirianneg sifil megis pontydd, argaeau a thwneli, yn ogystal â dadansoddiad straen o strwythurau mecanyddol.
Mesur pwysau: Trwy amgáu'r gratio Bragg ffibr mewn strwythur penodol sy'n sensitif i bwysau, pan fydd yn destun pwysau, bydd y strwythur yn dadffurfio, a fydd yn achosi i straen y gratio Bragg ffibr newid, a gellir mesur y pwysau. Gellir ei ddefnyddio ym meysydd monitro pwysau piblinellau olew a nwy a chanfod pwysau systemau hydrolig.
Mesur dirgryniad: Gellir synhwyro gwybodaeth dirgryniad trwy ganfod newid tonfedd golau adlewyrchiedig y gratio Bragg ffibr, y gellir ei gymhwyso i feysydd monitro dirgryniad offer mecanyddol a monitro daeargryn.