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光纖測溫技術的應用

光纖測溫技術是最近發展起來的適用于高壓設備的測溫技術,和其他傳統的測溫方式,比如無線測溫、紅外測溫、熱電偶測試等方式不同,光纖測溫具有先進的測溫優點。但是和其他光纖傳感器的新技術相同,光纖測溫技術并不是什么都能辦到的,它不是用來完全代替傳統測溫方式,而是對傳統測溫技術的補充與提高。光纖傳感器技術可以在新的應用上充分發揮它的特點,能創造出新的光纖測溫解決方案與技術應用的場合。

光纖測溫技術應用范圍

強電磁場下的溫度測量

高頻與微波加熱方法受到人們重視,正在向如下領域逐漸擴展:金屬的高頻熔煉、焊接與淬火、橡膠的硫化、木材與織物的烘干以及制藥、化工,甚至家庭烹調等。光纖測溫技術在這些領域中有著絕對優勢,因為它既無導電部分引起的附加升溫,又不受電磁場的干擾。

高壓電器的溫度測量

最典型的應用是高壓變壓器繞阻熱點的溫度測量,使變壓器處于最佳功率分配狀態。另一類應用的場合是各種高壓裝置,如發電機、高壓開關、過載保護裝置,甚至架空電力線和地下電纜等。

易燃易爆物的生產過程與設備的溫度測量

光纖傳感器在本質上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。與電學傳感器相比,既能降低成本又能提高靈敏度。例如,大型化工廠的反應罐工作在高溫高壓狀態,反應罐表面溫度特性的實時監測可確保其正確工作,將光纖沿反應罐表面鋪設成感溫網格,這樣任何熱點都能被監控,可有效地預防事故發生。

熒光測溫技術介紹

光纖測溫技術在這幾年在溫度傳感技術領域便得到了廣泛的應用。與傳統的測溫方式不同,光纖測溫可直接通過放在復雜電磁環境內被測點上的傳感探頭實現真實、準確測量熱點溫度,為用戶提供直接動態的測量,具有直接、實時、準確等優點。光纖測溫系統敏感組件測量和信號的傳輸均由光纖來完成,無電信號引入,非常適合于在高電壓、強磁場環境下進行溫度直接測量,同時又可保證原高壓環境器的絕緣性能。

基于熒光余輝原理的熒光光纖溫度傳感技術具有測量范圍大、性能穩定、拓撲結構簡單、壽命長等獨特優勢,是光纖測溫領域的重要發展方向,前景十分廣闊。

光纖熒光溫度傳感器的工作原理

光纖熒光溫度傳感器是目前研究比較活躍的新型溫度傳感器。熒光測溫的工作機理是建立在光致發光這一基本物理現象上。所謂光致發光是一種光發射現象,就是當材料由于受紫外、可見光或紅外區的光激發,所產生的發光現象。出射的熒光參數與溫度有一一對應關系,通過檢測其熒光強度或熒光壽命來得到所需的溫度的。

強度型熒光光纖傳感器受光纖的微彎曲、耦合、散射、背反射影響,造成強度擾動,很難達到高精度。熒光壽命型傳感器可以避免上述缺點,因此是采用的主要模式,熒光壽命的測量是測溫系統的關鍵。光纖熒光溫度傳感器于其它光纖溫度傳感器相比有自己獨特的優點:由于熒光壽命與溫度的關系從本質上講是內在的,與光的強度無關,這樣就可以制成自較準的光纖溫度傳感器。而一般的基于光強度檢測的光纖溫度傳感器則因為系統的光傳輸特性往往與傳輸光纖和光纖耦合器等相關而需經常校準。

光纖溫度傳感器的特點

光纖溫度傳感器與傳統的溫度傳感器相比具有很多優點:

1、光波不產生電磁干擾,也不怕電磁干擾;

2、易被各種光探測器件接收,可方便地進行光電或電光轉換;

3、易與高度發展的現代電子裝置和計算機相匹配;

4、光纖工作頻率寬,動態范圍大,是一種低損耗傳輸線;

5、光纖本身不帶電,體積小質量輕,易彎曲,抗輻射性能好,特別適合于易燃、易爆、空間受嚴格限制及強電磁干擾等惡劣環境下使用。

熒光光纖測溫系統的組成

熒光光纖溫度監測系統是基于熒光光纖溫度傳感技術發展起來的一種新型的熒光光纖測溫式火災監測系統。系統由光纖溫度解調儀、測溫式光纖探頭、傳輸光纖、監控主機和光纖測溫軟件等部分組成。

光纖測溫傳感器系統是專門為保障發電廠、變電站和工礦企業等的高壓電力設備(如變壓器、開關柜、電纜接頭、電容器)安全運行設計的。當這些關鍵設備使用時間過長、過載、絕緣老化或接觸不良時、均會產生局部過熱現象,通過實時監測設備內多點的溫度,就能預測可能發生的故障,有效防止事故的發生。

熒光測溫系統在電力設備應用上的特點

(1)福州華光天銳光電科技有限公司實現了光纖測溫裝置的自主研發生產,技術成熟,應用程度高,在大型電力企業中中取得了廣泛的應用;

(2)將熒光光纖溫度傳感器探頭埋入被測設備中,利用光纖作為溫度感應信號傳播媒介,絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,響應速度快;

(3)在高電壓、高磁場條件下可實現在線、實時地準確測量繞組的熱點溫度,有效地克服了傳統測溫方法無法直接測量熱點溫度、電磁免疫性能差、精度欠佳等固有缺陷,能夠及時為運行部門提供有效可靠的變壓器等復雜電磁環境中運行狀態信息和決策支持,提高電力系統運行可靠性;

(4)熒光光纖溫度傳感器可以方便地與變壓器本體實現一體化融合結構設計,簡化二次信息傳遞回路,提高智能組件與變壓器本體的集成度。

熒光光纖測溫系統的應用范圍

軌道交通測溫

電氣火災預警監控系統(發電廠、變電站、工礦企業)

電力行業應用

油浸變壓器繞組熱點熒光光纖溫度在線監測

開關柜熱點光纖測溫

光纖測溫具體應用范圍和價格請聯系福州華光天銳。

光纖聯系

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