FBG 감지 체인 내의 광학 채널당 사용할 수 있는 연결의 수는 사용되는 연결의 유형뿐 아니라 인터로게이터, 섬유의 유형과 길이, 그리고 서치 과정에서 발생할 수 있는 (케이블 길이, 미세 곡률 등) 광학 신호의 손실에 의해 결정됩니다.
a) 커넥터 vs 접속구(Splices)
변형율 광학 센서들을 체인으로 연결할 때는 다음 두 가지 방식을 이용할 수 있습니다. 커넥터와 접속구.
커넥터는 말 그대로 “플러그 앤 플레이”를 의미하므로 현장에서 사용하기가 더 쉽습니다. 그러나 광학 신호의 손실 가능성이 더 높아 시간이 지나면서 성능이 저하되기 쉽습니다.
반면 접속구는 확실한 연결, 즉 섬유 2개의 융합으로 시간이 지나도 안정적이며 광학적 손실이 적습니다. 그러나 접속구는 전용 도구와 숙련된 전문가가 필요하며 설치 시간이 깁니다.
설치 시간을 최소화하는 동시에 센서들의 체인 내에 연결할 수 있는 센서의 개수를 늘리기 위해 HBM FiberSensing은 미리 조립된 센서들을 용도에 적합하도록 보호 처리된 접속구로 연결한, 배열 형태의 제품을 제공합니다.
b) 섬유의 유형과 길이
HBM FiberSensing의 두 가지 센서 라인에 사용되는 섬유는 서로 다릅니다. FS 라인 센서에 사용되는 섬유는 코어가 9µm이고 OP 라인 센서에 사용되는 섬유는 코어가 6µm입니다.
FS 라인의 센서와 케이블은 9µm 코어 파이버의 감쇠 손실이 매우 적으므로 센서 신호의 품질 저하 없이 수 킬로미터를 감지할 수 있습니다. OP 라인의 섬유와 케이블은 감쇠 손실이 높으므로 장거리에 사용할 수 없습니다.
이 두 가지 유형의 섬유를 접속구를 통해 연결하는 경우라도 접속 부분의 손실율이 높기 때문에 여러 가지 섬유 유형을 한 체인 안에 사용할 수 있는 횟수가 제한됩니다.
c) 센서의 반사율
FBG 센서의 측정 원리는 입사 광선의 반사된 스펙트럼에 기초합니다. 반사되어 돌아오는 신호는 입사 광선의 특정 비율입니다. FS 라인 센서들은 반사율이 약 65%이고, OP 라인 센서들은 15% 미만입니다. 손실율을 계산할 때 센서의 반사율도 고려해야 합니다.
d) 인터로게이터의 동적 범위
광학 센서의 허용 손실율은 인터로게이터의 가용 동적 범위에 의해 결정됩니다. 이 동적 범위는 피크 감지 시 광학 스펙트럼의 신호 대 잡음비 측정값으로 이해할 수 있습니다. 동적 범위에 대한 손실 값이 높거나 매우 가까운 신호들은 인터로게이터가 제대로 수집하지 못합니다.
광학 감지 체인의 성능을 최적화하려면 센서, 인터로게이터 및 액세서리 의 기술적 특성을 면밀히 점검해야 합니다.
HBM은 적절한 구성 요소들을 선택할 수 있도록 지원합니다.