耐高溫光纖光柵與金屬黏著 / 固定技術之研發

學生：呂怡中 指導教授：黃安斌 博士系級：土木 101 學號： 9716088

背景與研究目的光纖光柵 (FBG)目前已被廣泛應用於各種監測儀器中

近來希望將 FBG感測器應用在煉鋼廠或焚化爐等高溫環境下監測

由於現用的膠材皆無法耐高溫本研究之主要目的：尋找可耐高溫的膠材本研究之設定目標溫度： 300度

光纖光柵感測原理

B

B

B

B

n

nL

L

2

2

grating sensor(λ j)

λ

I

wavelengthshift decoding

outputs

λ 1

broadbandsource

inputspectrum

λcoupler

I

I I

λ

returns

λ

wavelengthencoded

λ 2 λ 3

measurand field

1. 全反射、分佈式感測、耐久性好、精度高

2. 波長改變量正比於應變改變量(1pm≒0.86με)

2

主成分 外觀 黏度 (cps) 固化條件NCTU1 陶瓷 灰色 4800~7200

80 ， 1hr 再120~150 ， 1hr

NCTU2 Alumina 白色 糊狀 93 ， 2 hrs

NCTU3 雙液環氧樹脂 A ：乳白色B ：黃 色

A ：13000~19000

B ：12000~18000

A ： B 體積比：2:1

25 ， 7days

NCTU4 環氧樹脂 淡黃色 90000~110000 135 ， 45mins

高溫熱風精密烤箱外觀

試驗膠材與實驗設備

預拉平台

加熱烤盤

結果• 編號 NCTU1 (JC901)之無機防火陶瓷膠• 加熱至 300度，一小時後：外觀仍完好預拉值僅降約 11pm (預拉量約 2000pm)

c

本次試驗成功之膠體

結論與建議• 經試驗後， NCTU1 接著劑可適用在高溫環境中與

光纖接著的膠材，未來可繼續研究如何將其應用於各種監測儀器上。

• 目前本研究尚未對其膠體進行其環測與吸水性測試，建議未來可進行上述之測試。

• 由於本研究只加熱至 300 ，結果發現其膠體並未被破壞，建議可再提高溫度，測試其在更高溫度下的膠體狀況。

• 因目前光纖之保護套管無法耐熱至 300 度之高溫，建議可再找尋更適合的耐高溫套管。