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Beeinflusst Feuchtigkeit die Wellenlänge eines FBGs?

Unbeschichtete Faser-Bragg-Gitter sind im Allgemeinen unempfindlich gegen Feuchtigkeit, jedoch sind FBGs im Allgemeinen mit einer Beschichtung wie Polyimid, Acrylat oder Ormocer versehen, die die Wellenlänge des FBGs beeinflussen kann.

Dies lässt sich wie folgt erklären: Die Beschichtung absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft, wodurch die Beschichtung aufquillt und eine scheinbare Belastung der Faser und des FBG entsteht. Die Größe dieses Feuchtigkeitseffektes ist stark abhängig von der Art der Beschichtung, der Steifigkeit der Faser (bzw. des Glasdurchmessers) und der Dicke der Beschichtung.

Die folgende Grafik zeigt die Auswirkungen dieses Einflusses für verschiedene Typen von DTG® -Fasern mit Glasdurchmessern von 80 und 125 µm und einer Ormocer-Beschichtung, die zwischen 140 und 195 µm variiert.

Wie man sieht, liegt die Empfindlichkeit einer Standard-DTG®-Faser (125/195) bei ca. 0,9 pm / % RH. Mit zunehmendem Beschichtungsdurchmesser steigt auch dieser Wert deutlich an.

Als Folge davon verändert ein schwankender Feuchtigkeitsgehalt auch die nominale Wellenlänge eines FBGs. Bei einer beschichteten Faser, die an einer freien Stelle für Temperaturmessungen angebracht wird, muss daher der Einfluss der Luftfeuchtigkeit berücksichtigt werden. Das FBGS hat Technologien entwickelt, um diesen Effekt zu eliminieren. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte: info@fbgs.com.

Hervorzuheben ist, dass der Einfluss von Feuchtigkeit auf die FBG-Wellenlänge nur bei freier Faserlage sichtbar ist. Wird das FBG an einer Struktur befestigt (z.B. für Dehnungsmessungen), ist dieser Einfluss der Beschichtung nicht signifikant, da die Struktur den Dehnungszustand auf die Faser und nicht auf die Beschichtung überträgt.

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