Sensore / sonda di temperatura a fibra ottica
Misura la temperatura nel punto fisico definito.
MISURA PUNTUALE DELLA TEMPERATURA A FIBRA OTTICA
Misura della temperatura a fibra ottica
Una sonda e un collegamento ottico permettono di misurare la temperatura in punti fisici definiti, senza richiedere un conduttore elettrico di segnale nel punto sensibile.
INNO utilizza il tempo di vita della fluorescenza per misure puntuali dove alta tensione, EMI, RF, microonde, campi magnetici o requisiti di isolamento rendono difficile l'impiego dei sensori elettrici convenzionali.
I sistemi INNO utilizzano misure puntuali, non la misura distribuita DTS.
IL METODO DI MISURA
Che cos'è la misura della temperatura a fibra ottica?
Un elemento sensibile ottico e una fibra determinano la temperatura in una posizione fisica. Nel sistema puntuale ogni sonda rileva una posizione definita e trasferisce la risposta a uno strumento compatibile.
A differenza delle termoresistenze e delle termocoppie, il percorso sensibile nel punto di misura è elettricamente passivo. Questo è utile in alta tensione e in presenza di forti interferenze, RF, microonde o sensibilità ai campi magnetici.
INNO utilizza il tempo di vita della fluorescenza per la misura puntuale. Il principio ottico è descritto in dettaglio nella sezione: principio della misura a fibra ottica a fluorescenza.
PRINCIPIO DI MISURA
Come funziona la catena di misura ottica
- 01
Eccitazione ottica
Lo strumento invia luce attraverso la fibra verso la punta sensibile.
- 02
Punta sensibile alla temperatura
Il materiale fluorescente sulla punta risponde all'eccitazione ottica.
- 03
Decadimento della fluorescenza
Le caratteristiche del segnale di decadimento variano con la temperatura.
- 04
Elaborazione ottica
Un demodulatore o uno strumento compatibile analizza la risposta.
- 05
Dato di temperatura
Il risultato viene convertito in un valore per visualizzazione, allarme, registrazione o integrazione con un sistema di livello superiore.
Il principio fisico alla base della catena di misura è descritto nella sezione: Tecnologia di misura a fibra ottica a fluorescenza.
COMPONENTI DEL SISTEMA
I componenti della misura a fibra ottica
Fibra ottica / prolunga
Trasporta eccitazione e luce di ritorno tra il punto sensibile e lo strumento.
Trasmettitore / demodulatore ottico
Elabora la risposta ottica e la converte in dati di temperatura.
Display locale / centralina
Fornisce letture locali, allarmi o stato dei canali secondo i requisiti.
PLC / SCADA / integrazione dati
Trasferisce le misure ai sistemi d'impianto attraverso le interfacce industriali supportate.
SPECIFICHE TIPICHE
Specifiche delle configurazioni di misura
I valori riassumono configurazioni INNO tipiche o disponibili. Le specifiche definitive dipendono dalla sonda e dallo strumento selezionati.
| Parametro | Configurazione tipica / disponibile |
|---|---|
| Principio di misura | Tempo di vita della fluorescenza |
| Tipo di misura | Misura puntuale della temperatura |
| Campo di temperatura | Da −40 a +260 °C |
| Accuratezza | Da ±0,5 a ±1 °C secondo sonda e configurazione |
| Risoluzione | 0,1 °C nelle configurazioni supportate |
| Tempo di risposta | <1 s per le configurazioni standard supportate |
| Diametro della sonda | 2–3 mm, configurabile in base alla sonda |
| Lunghezza della fibra | Configurabile fino a 20 m per le sonde che lo prevedono |
| Numero di canali | Fino a 64 secondo lo strumento |
| Comunicazione | RS485 / Modbus quando supportati dallo strumento scelto |
| Uscita analogica | 4–20 mA quando supportati dallo strumento scelto |
| Caratteristiche elettriche | Percorso ottico passivo ed elettricamente isolato nel punto di misura |
I valori dipendono dalla configurazione. Conferma la specifica del singolo prodotto prima dell'ordine.
APPLICAZIONI
Dove si utilizza la misura ottica
Avvolgimenti dei trasformatori
Misura diretta nelle posizioni selezionate degli avvolgimenti e nei punti caldi noti o previsti dal progetto.
ApplicazioneQuadri elettrici e sbarre
Misura su giunti delle sbarre, contatti, terminali dei cavi e connessioni elettriche selezionate.
ApplicazioneMotori e generatori
Misura puntuale negli avvolgimenti statorici e in altre posizioni termicamente critiche selezionate.
ApplicazioneProve ad alta tensione
Misura elettricamente isolata su oggetti di prova e punti selezionati in alta tensione.
ApplicazioneRisonanza magnetica e RF
Misura non conduttiva in presenza di campi magnetici e RF intensi.
ApplicazioneMicroonde industriali
Misura puntuale nei processi a microonde e con altri campi elettromagnetici intensi.
ApplicazioneElettronica di potenza e semiconduttori
Misure locali per semiconduttori, ESC, IGBT / SiC e prove con elevate sollecitazioni elettriche.
Sistema pertinenteRicerca industriale e apparecchiature di prova
Misure multipunto per banchi prova, laboratori e apparecchiature specialistiche.
Sistemi di monitoraggioSCELTA DELLA CONFIGURAZIONE
Definire la configurazione di misura
- 01
Punto di misura
Individua la posizione fisica esatta in cui occorre misurare.
- 02
Campo di temperatura
Conferma temperatura minima, ordinaria e massima previste.
Campo di temperatura - 03
Dimensioni della sonda e spazio disponibile
Verifica lo spazio per punta, corpo della sonda, fissaggio e percorso ottico.
- 04
Percorso e lunghezza della fibra
Misura la tratta reale dal punto allo strumento, considerando passanti e margine per l'installazione.
Lunghezza e struttura della sonda - 05
Protezione meccanica
Valuta se servono una sonda standard, protezione in poliimmide, armatura, tubo protettivo o un'altra costruzione specifica.
- 06
Ambiente elettrico / EMI
Identifica alta tensione, RF, microonde, campi magnetici e requisiti di isolamento.
Applicazioni in alta tensione - 07
Numero di punti di misura
Conta i punti fisici indipendenti da misurare contemporaneamente.
Pianificazione multipunto - 08
Monitoraggio e comunicazioni
Scegli canali, display locale, allarmi, comunicazioni e uscite analogiche tra quelle supportate dallo strumento.
Strumenti di monitoraggio
MISURA PUNTUALE E DISTRIBUITA
Misura puntuale a fibra ottica e DTS
| Caratteristica | Misura puntuale a fibra ottica | Misura distribuita della temperatura DTS |
|---|---|---|
| Metodo di misura | Punta definita della sonda | Temperatura lungo una fibra sensibile |
| Posizione di misura | Punti fisici specifici | Percorso distribuito della fibra |
| Struttura del sensore | Sonde puntuali individuali | La fibra sensibile costituisce il percorso di misura distribuita |
| Impiego tipico | Punti critici noti e posizioni selezionate delle apparecchiature | Monitoraggio distribuito su lunghe distanze |
| Organizzazione della misura | Una sonda attiva per punto di misura | Posizione distribuita lungo la fibra |
| Ambito dei prodotti INNO | Sensori puntuali e sistemi di monitoraggio a fibra ottica INNO | Fuori dall'ambito dei prodotti qui descritti |
INNO si concentra sulla misura puntuale mediante tempo di vita della fluorescenza, non sul DTS.
Confronto tecnico: Misura a fluorescenza e DTS.
CONFRONTO DEI METODI
Fibra ottica e sensori elettrici convenzionali
| Caratteristica | Fibra ottica per il | Pt100 / RTD | Termocoppia |
|---|---|---|---|
| Conduzione elettrica nel punto di misura | Percorso ottico passivo | Sensore elettrico | Sensore elettrico |
| Sensibilità a EMI / RF | Percorso ottico adatto alle forti interferenze | Dipende da installazione e schermatura | Dipende da installazione e schermatura |
| Isolamento in alta tensione | Adatta quando è richiesto isolamento elettrico | Richiede isolamento e installazione appropriati | Richiede isolamento e installazione appropriati |
| Tipo di misura | Puntuale | Puntuale | Puntuale |
| Elaborazione del segnale | Richiede uno strumento ottico compatibile | Richiede un ingresso di misura elettrico | Richiede un ingresso compatibile con la termocoppia |
Altri confronti tecnici: Sensore a fibra ottica o Pt100 · Sensore a fibra ottica o termocoppia.
DOMANDE SULLA MISURA
Domande frequenti sulla misura a fibra ottica
Che cos'è la misura della temperatura a fibra ottica?
Utilizza una sonda ottica e una fibra per determinare la temperatura in una posizione fisica definita. Nei sistemi puntuali INNO, ogni sonda misura un punto specifico e invia la risposta ottica a uno strumento compatibile.
Come funziona la misura a fluorescenza?
Lo strumento invia luce di eccitazione alla punta fluorescente. Il decadimento del segnale di ritorno cambia con la temperatura; il demodulatore compatibile lo analizza e ricava il valore termico.
Qual è l'accuratezza della misura a fibra ottica?
Dipende da sonda e strumento. Le configurazioni puntuali INNO prevedono tipicamente da ±0,5 °C a ±1 °C secondo costruzione della sonda e configurazione. Prima della scelta va confermata la specifica del prodotto utilizzato.
La misura ottica è adatta all'alta tensione?
Sì, viene utilizzata dove serve un percorso sensibile passivo ed elettricamente isolato. Costruzione della sonda e installazione devono essere selezionate per l'apparecchiatura e l'ambiente di tensione reali.
EMI e radiofrequenza influenzano la misura?
Il segnale viaggia otticamente e non attraverso un circuito elettrico di misura. Il metodo è quindi adatto a molte applicazioni con EMI e RF intense. L'installazione dell'intero sistema va comunque progettata per l'applicazione concreta.
La misura puntuale è la stessa cosa del DTS?
No. La misura puntuale rileva la temperatura su punte definite; il DTS la rileva lungo una fibra sensibile. I prodotti INNO descritti qui utilizzano sonde puntuali.
Quanti punti può misurare un sistema?
Il numero dipende dai canali attivi dello strumento scelto. INNO propone configurazioni a un punto e multicanale; alcuni sistemi supportano fino a 64 canali, ciascuno associato alla propria sonda.
Si può collegare la misura a PLC o SCADA?
Sì, se lo strumento dispone di un'interfaccia compatibile. Alcune configurazioni INNO supportano RS485 / Modbus o altre uscite. L'interfaccia va confermata per il modello e la configurazione scelti.
Valuta la misura a fibra ottica per il tuo progetto
Invia posizione, campo termico previsto, numero di punti, spazio per la sonda, percorso della fibra e interfaccia richiesta. Queste informazioni definiscono costruzione della sonda, canali e configurazione.
- Posizione di misura
- Campo di temperatura
- Spazio disponibile per sonda e installazione
- Percorso e lunghezza della fibra
- Numero di punti indipendenti
- Canali attivi necessari
- Requisiti di display / allarme
- Requisiti di comunicazione / PLC / SCADA
Serve supporto per la misura a fibra ottica?
Condividi punto, campo termico e requisiti di sistema per scegliere sonde, canali e strumento.