FBG监测温度与应变的本质差异及温度独立监测技术

光纤布拉格光栅（FBG）传感器可同时响应温度与应变，但二者监测机制截然不同。温度监测依赖热光效应和热膨胀效应，波长偏移量ΔλB与温度变化ΔT呈线性关系；应变监测则仅由机械形变引发光栅周期改变，ΔλB与应变Δε成正比。温度变化对测量精度干扰显著。武汉市瑞利光测科技有限公司的FGI系列多通道光纤光栅解调仪，以±0.1 pm波长分辨率与智能算法，实现温度的精准独立监测。

从敏感机制看，FBG波长偏移公式为

ΔλB/λB=α*ΔT+β*Δε

温度独立监测主要通过三大技术路线实现。物理隔绝应变的悬浮式封装，将 FBG 置于空心管道内，使应变灵敏度下降，适用于变压器绕组等微应变场景，FGI系统支持多通道同步解调与实时数据比对；双参量解耦的自补偿结构，如双光栅差分法，利用裸露光栅与隔绝应变光栅的波长差消除温漂，控制误差；高温专用的双FBG协同传感器，测温FBG封装于热膨胀材料，参考FBG隔热处理，在350℃环境下仍保持＞0.999的线性度和±0.2℃的高精度。

物理隔绝应变悬浮式封装

来源：《多参量光纤光栅传感器研制与实验研究》

双光栅差分法

来源：《基于 3D 打印封装的温度-应变双参量光纤光栅传感器性能研究》

双光栅差分法传感器制作过程

来源：《基于 3D 打印封装的温度-应变双参量光纤光栅传感器性能研究》

FGI 高速解调仪通过硬件与算法协同，进一步提升测温性能。其25kHz动态采样可捕捉超导磁体失超前的瞬态温变；边缘计算结合热力场建模，将温漂抑制至±0.5με/℃，在特高压换流阀厅实现±0.3℃热点定位。

未来，FBG技术将向光子集成芯片微型化、量子点-FBG复合、数字孪生预测方向发展，助力 FBG 从物理传感器升级为智能感知器官，为多领域安全监测提供更可靠保障。

武汉瑞利光测：

武汉市瑞利光测科技有限公司成立于2023年，是一家专注于光纤传感技术研发与应用的高科技企业。公司致力于为工业、科研、能源、交通等领域提供先进的超高速光纤光栅解调仪及配套的光纤光栅传感器，为客户提供精准、可靠的测试解决方案。

超高速光纤光栅解调仪：公司自主研发的超高速光纤光栅解调仪系列产品，涵盖25kHz、100kHz、200kHz、400kHz等多种型号，能够满足不同场景下的高速、高精度解调需求。产品具有响应速度快、测量精度高、抗干扰能力强等特点，广泛应用于动态监测与实时控制领域。

光纤光栅传感器：公司提供多种光纤光栅传感器，包括压力传感器、温度传感器、加速度传感器、应变传感器等。这些传感器具有体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等优势，适用于极端环境下的长期稳定监测。

测试解决方案：针对客户的具体需求，公司提供定制化的测试解决方案，涵盖传感器选型、系统集成、数据分析等全流程服务，帮助客户实现高效、精准的监测目标