本文針對北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）開展了一次拉力實驗，測試了光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）在不同拉力狀態下，光纖光柵（FBG）的溫度-波長變化情況。

通過實驗報告和誤差分析，證明了大成永盛生產的北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）在實際使用中克服了布拉格光纖光柵（FBG）固有缺點（溫度、應變/應力交叉敏感），具有準確和高精度的特點。

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在前面《傳統光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）缺點及受力分析——測溫不準確的原因》一文中，我們分析了傳統光纖光柵傳感器中，光纖光柵（FBG）可能受到的三種力，而新型的北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）中光纖布拉格光柵（FBG）完全自由不受力。

為了證明這一點，今天我們開始其中的第一個實驗“拉力實驗”，下面是該實驗的實驗報告和數據分析：

圖1

圖2

一、實驗目的

驗證北京大成永盛科技有限公司生產的北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）在施工和使用過程中基本不受外力影響，光纖光柵（FBG）內部不會產生應力應變。

二、實驗設備

光纖光柵解調儀、北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）、拉力計、水銀溫度計、恒溫箱。

三、實驗方法

本實驗采用一臺光纖光柵解調儀連接一根北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計），在傳感器靠近光纖接頭的某一位置使用夾具將其夾緊固定，傳感器尾端附近使用夾具連接一臺拉力計，傳感器光纖布拉格光柵（FBG）部位置于恒溫箱中。

在不同拉力的情況下，使用光纖光柵解調儀讀出北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（布拉格光纖光柵溫度計）中光纖光柵（FBG）的波長，比較后完成實驗。

四、實驗過程與數據分析

由于光纖光柵（FBG）波長與環境溫度和所受拉力都有關系，因此實驗過程要考慮溫度變化影響。實驗首先采集了恒溫箱的溫度，恒溫箱溫度基本在52.5攝氏度到53.1攝氏度之間波動；在此溫度下記錄自然狀態下所用3號北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器的中心波長，波長波動范圍：1550258~1550272。

加50牛拉力，靜置10分鐘，消除人工操作帶來的影響后記錄3號北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）中心波長，波長波動范圍：1550264~1550274。

加100牛拉力，靜置10分鐘，消除人工操作帶來的影響后記錄3號北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）中心波長，波長波動范圍：1550263~1550278。

加150牛拉力，靜置10分鐘，消除人工操作帶來影響后記錄3號北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（FBG溫度計）中心波長，波長波動范圍：1550266~1550278。

整個實驗完成后得到的完整數據分析圖如下圖1所示：

圖3

五、實驗結論

通過以上實驗數據可知，北京大成永盛科技有限公司生產的北諾?毛細?無縫鋼管光纖光柵溫度傳感器（光纖布拉格光柵溫度計）在施工和使用過程中基本不受外力影響。

無論外界拉力怎么變化，其拉力都是作用在傳感器所用的無縫鋼管上，光纖光柵（FBG）內部不會產生應力應變，很好地解決了傳統光纖光柵傳感器（FBG sensor）中溫度和應力應變交叉敏感的技術難題。

我們的理念是：“北諾?，讓光纖不脆弱！”

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