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光纤测温原理
测温原理
光源发出的光经放大后,由光纤到达传感器热敏材料部分;每一个传感器反射回一个与自身温度相对应的窄谱脉冲光信号;信号处理部分对返回信号列进行滤波采样和分析,从而确定每一个传感器的温度。
主要应用于:①开关设备②石化油罐③电缆接头④开关端子⑤变压器⑥地铁、公路隧道⑦发电机组⑧母排……
激光器射出一束光,通过光学模块调制后进入感温光纤,通过检测光纤中反射光的信息可得出沿光纤各处分布的温度信号。同时由于光速为一常数,通过分析光束返回的时间,就可以定位具体的事故发生点。
主要应用于:①电缆桥架②电缆沟③高压输电线④油罐⑤石油、天然气管道⑥地铁、公路隧道⑦矿井……
点式测温
分布式测温
可以精确定位到某一“点”,精度更高。绝缘性好,不存在引起短路问题,测量方式更直接,可以直接安装在带电敏感部位,温度异常马上报警。
连续测温,整个监测过程是连续的。一根光纤既做传感器又同时做传输载体,安装更简单、施工更方便。
可以同时监测多个点的温度,对温度变化判断的准确性更高,响应速度快
由于使用场合对安全性要求高,发生事故带来的损失大,应用此系统可以带来更大的经济效益。
体积小,在带电距离短、使用空间狭小的环境下更有优势!
传输距离远,在距离较长,空间广阔的环境下更有优势,距离越长性价比越高。
不怕电磁场干扰,可用在高电压场所,走线布置非常灵活、美观。
本质安全可靠,没有电信号,不存在产品本身的防暴、引起火源问题。
光纤由石英材质制作,耐腐蚀性强,可在室外环境使用数十年,经久耐用。
安装施工周期短、费用小,甚至可以运行时安装。
光纤测温与传统测温方式的技术比较
工作原理
激光在光纤中传播时会发生拉曼散射,反射回两种不同波长的Stokes光和Antistokes光,通过对比两束光的强度就可以计算出温度沿光纤的分布曲线。
利用布喇格光栅的温度敏感性能够实时探测光纤光栅探测点的温度变化情况。
由两根弹性钢丝分别包敷热敏材料,绞对成型而制成。当上升到额定动作温度时,其钢丝间热敏绝缘材料造成短路从而发出报警。
探测器形式
线状
线状点式(光缆串接光栅)
线状
温度显示
可以显示沿线分布温度
显示各测量点温度
不能测量温度
测温范围
-20~100℃
-20~220℃
固定温度,分68℃、78℃、88℃、98℃、108℃等几级
测温精度
跟空间分辨率有关,受热长度达到空间分辨率的要求时才准确
跟受热长度无关,准确测量温度
跟受热长度无关
系统自检
有断线故障自检功能,并能指出故障位置
有断线故障自检功能,并能指出故障位置
没有断线故障自检功能
报警定位
能准确定位
能准确定位
只能确定区域不能定位
报警设定
可设定两级超限报警及变化率报警
可设定两级超限报警及变化率报警
报警温度出厂时即被确定,不可更改
安全性
光纤绝缘,可用在高压场合
光纤绝缘,可用在高压场合
内含导线,不能用在高压场合
防爆性
探测器不需外供电,可用在防爆场合
探测器不需外供电,可用在防爆场合
需外供电,不可用在防爆场合
抗干扰性
用光信号表征温度,不受电磁干扰
用光信号表征温度,不受电磁干扰
用低电压传输温度信号,易受电磁干扰而产生误报
环境适应性
石英光纤耐腐蚀耐老化,适合恶劣环境
石英光纤耐腐蚀耐老化,适合恶劣环境
内部的绝缘材料易老化而产生误报,不适合恶劣环境
现场标定
需现场标定
无需现场标定
因其绝缘皮老化和电磁干扰等诸多因素的缘故,经常产生误报。
安装应用
测温主机不能分体,在连续、长距离的星状分布场合有优势
采集设备可分散在现场,分区灵活,在长距离和复杂现场内都有优势
没有历史温度数据
系统成本
成本集中在测温主机上,探测光缆很便宜,在大系统中价格有优势
成本集中在测温主机上,探测光纤很便宜,在大系统中价格有优势
采集设备分散在现场,探测电缆可灵活分区,在复杂现场内有优势