Die Zahl der Verbindungen, die pro optischem Kanal einer FBG-Sensorkette verwendet werden können, ist nicht nur abhängig von der Art der eingesetzten Verbindungen, sondern auch vom Interrogator, der Faserart und -länge und der Signaldämpfung, die durch den Installationsvorgang verursacht werden kann (Kabelverlauf, kleine Kurvenradien, etc.).
a) Steckverbinder vs. Spleiße
Optische Dehnungssensoren in Ketten können durch zwei Arten von Verbindungen miteinander verknüpft werden: Steckverbinder und Spleiße.
Steckverbinder sind vor Ort einfacher handhabbar, da sie buchstäblich „Plug and Play“ bieten. Sie führen jedoch zu mehr Verlusten durch Dämpfung des optischen Signals und neigen zu mehr Abnutzung über die Zeit.
Spleiße hingegen sind dauerhafte Verbindungen durch Verschmelzen zweier Fasern, die über die Zeit stabil sind und geringe Verluste durch Dämpfung aufweisen. Das Spleißen erfordert jedoch spezielle Werkzeuge, geschultes Personal und eine längere Installationszeit.
Zur Verkürzung der Installationszeit und gleichzeitigen Erhöhung der Anzahl zu einer Sensorkette verschaltbarer Sensoren bietet HBM FiberSensing vormontierte Sensor-Arrays. Die Sensoren sind dabei durch entsprechend der Anwendung geschützte Spleiße verbunden.
b) Faserart und -länge
Die in den beiden Produktlinien von HBM FiberSensing verwendeten Fasern unterscheiden sich: die in Sensoren der Produktlinie FS eingesetzte Faser hat einen 9-µm-Kern, die in Sensoren der Produktlinie OP einen 6-µm-Kern.
Sensoren und Kabel der Produktlinie FS können ohne Beeinträchtigung der Sensorsignale über Kilometer verlaufen, da die Faser mit dem 9-µm-Kern nur sehr geringe Verluste durch Dämpfung aufweist. Faser und Kabel der Produktlinie OP weisen höhere Verluste durch Dämpfung auf und sollten daher nicht für Messungen über größere Entfernungen eingesetzt werden.
Werden die beiden Faserarten miteinander verbunden, selbst wenn dies durch Spleißen erfolgt, kommt es ebenfalls zu hohen Verlusten an der Verbindungsstelle, die die Anzahl der Wechsel zwischen unterschiedlichen Faserarten, die innerhalb einer Kette realisiert werden kann begrenzen.
c) Reflektivität des Sensors
Das Prinzip des Messens mit FBG-Sensoren basiert auf einem reflektierten Spektrum einfallenden Lichts. Das reflektierte Signal ist ein prozentualer Anteil des einfallenden Lichts. Sensoren der Produktlinie FS haben einen Reflexionsgrad von circa 65 %, bei Sensoren der Produktlinie OP ist das Reflexionsvermögen <15 %. Bei der Berechnung der Verluste durch Dämpfung sollte die Reflektivität des Sensors ebenfalls berücksichtigt werden.
d) Dynamikbereich der Interrogatoren
Die zulässigen Verluste durch Dämpfung einer optischen Sensorkette werden durch den verfügbaren Dynamikbereich des Interrogators bestimmt. Als Dynamikbereich kann man die Messung des Signal-Rausch-Verhältnisses des optischen Spektrums zum Erkennen von Spitzen bezeichnen. Signale mit hohen oder sehr nahe am Dynamikbereich liegenden Verlustwerten werden vom Interrogator nicht richtig erfasst.