info@innofj.comتواصل مع فريق الهندسة
مجس حرارة ليفي ضوئي برتقالي في بيئة معدات صناعية

قياس الحرارة النقطي بالألياف الضوئية

قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية

يستخدم قياس الحرارة بالألياف الضوئية مسبار استشعار بصريًا ووصلة ليفية لقياس الحرارة عند نقاط مادية محددة دون الحاجة إلى مسار استشعار كهربائي عند موضع القياس.

تستخدم INNO الاستشعار النقطي بقياس عمر الفلورة في التطبيقات التي يصعب فيها استخدام حساسات الحرارة الكهربائية التقليدية بسبب الجهد العالي أو التداخل الكهرومغناطيسي القوي أو RF أو طاقة الميكروويف أو المجالات المغناطيسية أو متطلبات العزل الكهربائي.

تعتمد أنظمة INNO على قياس الحرارة النقطي بالألياف الضوئية، وليس على القياس الموزّع لدرجة الحرارة (DTS).

نظرة عامة على القياس

ما قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

قياس الحرارة بالألياف الضوئية هو استخدام عنصر استشعار بصري وليف لتحديد درجة الحرارة في موضع مادي. وفي نظام الاستشعار النقطي، يقيس كل مسبار موضعًا محددًا وينقل الاستجابة البصرية إلى جهاز مراقبة متوافق.

بخلاف مستشعرات المقاومة الكهربائية أو الكهروحرارية، يكون مسار الاستشعار عند نقطة القياس غير موصل كهربائيًا. وهذا ما يجعل القياس النقطي بالألياف الضوئية مفيدًا في بيئات الجهد العالي والتداخل الكهرومغناطيسي القوي وRF والموجات الدقيقة والمجالات المغناطيسية الحساسة.

تستخدم INNO استشعارًا نقطيًا للحرارة يعتمد على زمن اضمحلال التألق. تعرض هذه الصفحة طريقة القياس العملية واختيار النظام، أما المبدأ البصري بالتفصيل فيوضحه القسم التقني: مبدأ الاستشعار الحراري الفلوري بالألياف الضوئية.

مبدأ القياس

كيف يعمل قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

  1. 01

    الإثارة البصرية

    يرسل جهاز المراقبة الضوء عبر الليف باتجاه طرف الاستشعار.

  2. 02

    طرف استشعار حساس للحرارة

    تستجيب المادة الفلورية عند طرف المسبار للإثارة البصرية.

  3. 03

    استجابة اضمحلال الفلورة

    تتغير خصائص اضمحلال الفلورة العائدة مع تغيّر درجة الحرارة.

  4. 04

    معالجة الإشارة البصرية

    يحلل جهاز فك تضمين أو مراقبة متوافق الاستجابة البصرية.

  5. 05

    خرج درجة الحرارة

    تُحوّل النتيجة بعد معالجتها إلى قيمة لدرجة الحرارة، لعرضها أو إصدار إنذار بها أو تسجيلها أو دمجها في نظام أعلى مستوى.

مكونات النظام

مكونات نظام قياس الحرارة بالألياف الضوئية

المواصفات النموذجية

المواصفات المعتادة لقياس الحرارة بالألياف الضوئية

تلخص القيم أدناه التهيئات النقطية المعتادة أو المتاحة لدى INNO. وتعتمد المواصفات النهائية على المجس وجهاز المراقبة المختارين.

المعلمةالتهيئة المعتادة / المتاحة
مبدأ القياسزمن اضمحلال التألق
نوع القياسقياس الحرارة عند نقطة مباشرةً
نطاق درجة الحرارةمن −40 إلى +260 °C
الدقةمن ±0.5 إلى ±1 °C بحسب تهيئة المجس والنظام
الوضوح0.1 °C عند توفرها
زمن الاستجابةأقل من 1 ثانية مع تهيئات المجس القياسية المدعومة
قطر المسبار2–3 mm، قابل للتهيئة وفق تصميم المسبار
طول الليفحتى 20 m وفق تهيئات المجسّات المدعومة
عدد القنواتحتى 64 قناة، بحسب جهاز المراقبة
الاتصالRS485 / Modbus عند دعمه من جهاز المراقبة المختار
خرج تناظري4–20 mA عند دعمه من جهاز المراقبة المختار
الخصائص الكهربائيةمسار استشعار ضوئي سلبي ومعزول كهربائيًا عند نقطة القياس

تعتمد القيم المذكورة على المجس وجهاز المراقبة المختارين. تحقّق من مواصفات المنتج المحدد قبل الطلب.

التطبيقات

أين يُستخدم قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

ملفات المحولات

قياس مباشر للحرارة عند مواضع مختارة من الملفات والنقاط الساخنة المعروفة أو المتوقعة.

عرض التطبيق

لوحات المفاتيح وقضبان التوصيل

قياس الحرارة عند وصلات قضبان التوصيل والملامسات ونهايات الكابلات ونقاط التوصيل الكهربائية المختارة.

عرض التطبيق

المحركات والمولدات

قياس نقطي عند مواضع مختارة من ملفات الجزء الثابت ومواقع حرارية مهمة أخرى.

عرض التطبيق

اختبارات الجهد العالي

قياس معزول كهربائيًا لحرارة أجسام الاختبار ونقاط القياس المختارة ذات الجهد العالي.

عرض التطبيق

التصوير بالرنين المغناطيسي وRF

قياس غير موصل للحرارة في بيئات المجال المغناطيسي القوي وRF.

عرض التطبيق

تطبيقات الميكروويف الصناعي

قياس نقطي للحرارة في الموجات الدقيقة وغيرها من العمليات ذات المجالات الكهرومغناطيسية القوية.

عرض التطبيق

إلكترونيات القدرة وأشباه الموصلات

قياس حراري موضعي لأشباه الموصلات وESC وIGBT/SiC وبيئات الاختبار ذات المتطلبات الكهربائية الصعبة.

عرض النظام المرتبط

معدات الأبحاث والاختبار الصناعية

قياس الحرارة في نقاط متعددة لمنصات الاختبار والمختبرات والمعدات المتخصصة.

عرض أنظمة المراقبة

اختيار طريقة القياس

كيفية اختيار تهيئة لقياس الحرارة بالألياف الضوئية

  1. 01

    نقطة القياس

    حدّد الموقع المادي الدقيق الذي يجب قياس حرارته.

  2. 02

    نطاق درجة الحرارة

    أكّد الحد الأدنى والمتوسط المتوقعين والحد الأقصى لحرارة التشغيل.

    راجع إرشادات نطاق الحرارة
  3. 03

    حجم المجس ومساحة التركيب

    تحقّق من المساحة المتاحة لطرف الاستشعار وجسم المسبار والتثبيت ومسار الليف البصري.

  4. 04

    مسار الليف وطوله

    قِس المسار الفعلي من نقطة الاستشعار إلى جهاز المراقبة، بما يشمل منافذ العبور وسماحية التركيب.

    حدّد طول المجس وبنيته
  5. 05

    الحماية الميكانيكية

    حدّد ما إذا كانت نقطة القياس تتطلب بنية مسبار قياسية أو حماية من البوليميد أو تدريعًا ميكانيكيًا أو أنبوبًا واقيًا أو بنية أخرى خاصة بالتطبيق.

  6. 06

    البيئة الكهربائية والتداخل الكهرومغناطيسي

    حدّد متطلبات الجهد العالي أو RF أو الموجات الدقيقة أو المجال المغناطيسي أو العزل.

    راجع تطبيقات الجهد العالي
  7. 07

    عدد نقاط القياس

    احسب النقاط المادية المستقلة المطلوب قياسها في الوقت نفسه.

    خطّط للقياس متعدد النقاط
  8. 08

    المراقبة والاتصال

    اختر عدد القنوات المطلوب والشاشة المحلية ووظائف الإنذار ومخارج الاتصال أو التناظرية التي يدعمها جهاز المراقبة المختار.

    عرض أجهزة المراقبة

الاستشعار النقطي مقابل الاستشعار الموزع

قياس الحرارة النقطي بالألياف الضوئية مقابل DTS

الميزةقياس الحرارة النقطي بالألياف الضوئيةالقياس الموزّع لدرجة الحرارة (DTS)
طريقة القياسطرف مجس محددالحرارة على امتداد الليف
موقع القياسنقاط مادية محددةمسار ليف موزع
بنية الحساسمجسّات نقطية منفردةيعمل ليف الاستشعار كمسار قياس موزع
الاستخدام المعتادنقاط ساخنة معروفة ومواضع محددة في المعداتمراقبة موزّعة لمسافات طويلة
منطق القنواتمجس نشط واحد لكل نقطة قياسموضع موزع على امتداد الليف
نطاق منتجات INNOمستشعرات وأنظمة مراقبة حرارة نقطية بالألياف الضوئية من INNOليس ضمن نطاق المنتجات لهذه الصفحة

تركز INNO على قياس الحرارة النقطي بزمن اضمحلال التألق، لا على DTS.

مقارنة طرق القياس

قياس الحرارة بالألياف الضوئية مقارنةً بالحساسات الكهربائية التقليدية

الميزةألياف ضوئيةPT100 / كاشف مقاومة حرارية (RTD)مزدوج حراري
التوصيل الكهربائي عند نقطة القياسمسار استشعار بصري سلبيحساس كهربائيحساس كهربائي
الحساسية لـEMI وRFمسار استشعار بصري مناسب للتطبيقات شديدة التداخل الكهرومغناطيسييعتمد على التركيب والتدريعيعتمد على التركيب والتدريع
العزل عند الجهد العاليمناسب عندما يكون العزل الكهربائي مطلوبًايتطلب عزلًا وتركيبًا مناسبينيتطلب عزلًا وتركيبًا مناسبين
نوع القياسنقطينقطينقطي
معالجة الإشارةيتطلب جهاز مراقبة بصريًا متوافقًايتطلب مدخل قياس كهربائيًايتطلب مدخل قياس متوافقًا مع المزدوجات الحرارية

أسئلة القياس

الأسئلة الشائعة حول قياس الحرارة بالألياف الضوئية

ما قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

يستخدم قياس الحرارة بالألياف الضوئية مسبار استشعار بصريًا وليفًا لتحديد الحرارة عند موضع مادي معين. وفي أنظمة الاستشعار النقطي من INNO، يقيس كل مسبار نقطة محددة واحدة ويرسل الاستجابة البصرية إلى جهاز مراقبة متوافق.

كيف يعمل قياس الحرارة بالألياف الضوئية الفلورية؟

يرسل جهاز المراقبة ضوء الإثارة إلى طرف الاستشعار الفلوري. وتتغير استجابة اضمحلال التألق العائدة مع الحرارة، ثم يحلل مزيل التضمين المتوافق هذه الاستجابة لحساب قيمة الحرارة.

ما دقة قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

تعتمد الدقة على المجس وجهاز المراقبة المختارين. وتحدد تهيئات INNO النقطية الحالية عادةً دقة من ±0.5 °C إلى ±1 °C بحسب بنية المجس وتهيئة النظام. تحقق من مواصفات المنتج المحدد لترتيب القياس المختار.

هل يناسب قياس الحرارة بالألياف الضوئية بيئات الجهد العالي؟

نعم. يُستخدم القياس النقطي بالألياف الضوئية حيث يلزم مسار استشعار سلبي كهربائيًا ومعزول. وينبغي اختيار بنية المجس وطريقة تركيبه وفق المعدة وبيئة الجهد.

هل يتأثر قياس الحرارة بالألياف الضوئية بالتداخل الكهرومغناطيسي أو RF؟

مسار الاستشعار بصري لا دائرة قياس كهربائية، ما يجعله مناسبًا لبيئات كثيرة ذات تداخل كهرومغناطيسي قوي أو RF. ومع ذلك، ينبغي تصميم تركيب النظام الكامل وفق التطبيق الفعلي.

هل القياس النقطي للحرارة بالألياف الضوئية هو نفسه DTS؟

لا. يقيس الاستشعار النقطي الحرارة عند أطراف مجسّات محددة، بينما يقيس الاستشعار الحراري الموزع على امتداد الليف. وتستخدم منتجات INNO في هذه الصفحة الاستشعار النقطي لا DTS.

كم نقطة حرارة يمكن لنظام ألياف ضوئية واحد قياسها؟

يعتمد عدد النقاط على سعة القنوات الفعالة في جهاز المراقبة المختار. وتشمل أنظمة INNO النقطية تهيئات أحادية النقطة ومتعددة القنوات، وتدعم أنظمة مراقبة محددة حتى 64 قناة.

هل يمكن ربط نظام قياس الحرارة بالألياف الضوئية بـ PLC أو SCADA؟

نعم، إذا وفر جهاز المراقبة المختار واجهة اتصال متوافقة. وتدعم بعض تهيئات INNO اتصالًا صناعيًا مثل RS485 / Modbus أو مخارج أخرى. وينبغي تأكيد الواجهة المطلوبة للطراز المختار.

ناقش تطبيق قياس الحرارة بالألياف الضوئية

أرسل موضع القياس ونطاق الحرارة المتوقع وعدد نقاط الاستشعار والمساحة المتاحة للمسبار ومسار الليف وواجهة المراقبة المطلوبة. تساعد هذه التفاصيل في تحديد بنية المسبار وعدد القنوات وتهيئة المراقبة.

  • موضع القياس
  • نطاق درجة الحرارة
  • مساحة المجس أو التركيب المتاحة
  • مسار الليف وطوله المطلوبان
  • عدد نقاط القياس المستقلة
  • عدد القنوات الفعّالة المطلوبة
  • متطلبات العرض أو الإنذار
  • متطلبات الاتصال أو PLC أو SCADA
أخبرنا بمتطلبات القياس لديك

هل تحتاج إلى مساعدة في قياس الحرارة بالألياف الضوئية؟

أرسل نقطة القياس ونطاق الحرارة ومتطلبات النظام إلى INNO للمساعدة في اختيار المجس والقنوات وجهاز المراقبة.

عرض المستشعرات
تواصل مع فريق الهندسة

أخبرنا عن تطبيقك، أو تواصل معنا مباشرةً عبر البريد الإلكتروني: info@innofj.com