Оптическое возбуждение
Измерительный прибор направляет свет по оптическому волокну к чувствительному наконечнику зонда.
ТОЧЕЧНОЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ
Волоконно-оптическое измерение температуры
Волоконно-оптическое измерение температуры использует оптический чувствительный зонд и оптическое волокно для измерения температуры в заданных физических точках — без электрического измерительного тракта в месте установки.
INNO применяет точечное измерение по времени затухания флуоресценции там, где высокое напряжение, сильные EMI, RF, микроволновое излучение, магнитные поля или требования электрической изоляции затрудняют применение обычных электрических датчиков.
Системы INNO используют точечное волоконно-оптическое измерение, а не распределённое измерение температуры (DTS).
ОБЗОР МЕТОДА
Что такое волоконно-оптическое измерение температуры?
Это определение температуры в физической точке измерения с помощью оптического чувствительного элемента и оптического волокна. В точечной системе каждый зонд измеряет одну заданную точку и передаёт оптический отклик совместимому измерительному прибору.
В отличие от датчиков сопротивления или термоэлектрических датчиков, измерительный тракт в точке измерения электрически пассивен. Поэтому точечное волоконно-оптическое измерение применяют в условиях высокого напряжения, сильных EMI, RF, СВЧ и чувствительных к магнитному полю сред.
INNO использует точечное измерение на основе времени затухания флуоресценции. Эта страница описывает практическую измерительную цепь и подбор системы; подробный физический принцип приведён на странице принципа флуоресцентного волоконно-оптического измерения.
ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ
Как работает волоконно-оптическое измерение температуры
Термочувствительный наконечник
Флуоресцентный материал на конце зонда отвечает на оптическое возбуждение.
Затухание флуоресценции
Характеристики возвращаемого затухания флуоресценции меняются с температурой.
Обработка оптического сигнала
Совместимый демодулятор или измерительный прибор анализирует оптический отклик.
Выходное значение температуры
Результат преобразуется в значение температуры для индикации, сигнализации, регистрации или передачи в систему верхнего уровня.
Здесь описана практическая измерительная цепь. Подробный физический принцип: флуоресцентная волоконно-оптическая технология измерения температуры.
КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ
Из чего состоит система волоконно-оптического измерения температуры
Волоконно-оптический датчик / зонд
Измеряет температуру в заданной физической точке.
Оптическое волокно / удлинительный кабель
Передаёт возбуждающий и возвратный свет между точкой измерения и прибором.
Преобразователь / демодулятор
Обрабатывает оптический отклик и преобразует его в данные температуры.
Локальный дисплей / прибор контроля
Обеспечивает локальную индикацию, сигнализацию и контроль каналов там, где это требуется.
PLC / SCADA / интеграция данных
Передаёт данные измерений в промышленные системы через поддерживаемые интерфейсы выбранного прибора.
ТИПОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Типовые характеристики волоконно-оптического измерения температуры
Значения ниже обобщают типовые или доступные точечные конфигурации INNO. Окончательные характеристики зависят от выбранного зонда и измерительного прибора.
| Параметр | Типовая или доступная конфигурация |
|---|---|
| Принцип измерения | Время затухания флуоресценции |
| Тип измерения | Точечное измерение температуры |
| Диапазон температуры | −40 … +260 °C |
| Точность | ±0,5 … ±1 °C в зависимости от зонда и конфигурации системы |
| Разрешение | 0,1 °C для поддерживаемых конфигураций |
| Время отклика | < 1 с для поддерживаемых стандартных исполнений зонда |
| Диаметр зонда | 2–3 мм, настраивается в зависимости от конструкции зонда |
| Длина волокна | До 20 м для поддерживаемых конфигураций зонда |
| Число каналов | До 64 в зависимости от измерительного прибора |
| Связь | RS485 / Modbus для поддерживаемых измерительных приборов |
| Аналоговый выход | 4–20 мА для поддерживаемых измерительных приборов |
| Электрические характеристики | Пассивный электрически изолированный оптический измерительный тракт в точке измерения |
Указанные значения зависят от выбранного зонда и прибора. Перед заказом подтвердите спецификацию конкретного изделия.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Где применяют волоконно-оптическое измерение температуры
Обмотки трансформаторов
Прямое точечное измерение в выбранных местах обмотки и в известных или ожидаемых зонах горячих точек.
Смотреть применение →Распределительные устройства и шины
Измерение в выбранных точках соединений шин, контактов, кабельных окончаний и электрических соединений.
Смотреть применение →Двигатели и генераторы
Точечное измерение в выбранных местах обмотки статора и других ответственных тепловых зонах.
Смотреть применение →Высоковольтные испытания
Электрически изолированное измерение на испытуемых объектах и выбранных точках под высоким напряжением.
Смотреть применение →МРТ и RF
Непроводящее измерение в условиях сильного магнитного поля и RF-полей.
Смотреть применение →Промышленные СВЧ-установки
Точечное измерение в микроволновых и других процессах с сильным электромагнитным полем.
Смотреть применение →ПОДБОР КОНФИГУРАЦИИ
Как выбрать комплект для волоконно-оптического измерения температуры
Точка измерения
Определите точное физическое место, где необходимо измерять температуру.
Диапазон температуры
Подтвердите ожидаемые минимальную, рабочую и максимальную температуры.
Руководство по диапазону →Размер зонда и место монтажа
Проверьте доступное пространство для наконечника, корпуса зонда, крепления и маршрута волокна.
Маршрут и длина волокна
Измерьте фактическую трассу от точки измерения до прибора с учётом вводов и монтажного запаса.
Выбор длины волокна →Механическая защита
Определите, требуется ли стандартная конструкция, полиимидная защита, армирование, защитная трубка или иное исполнение.
Электрическая среда и EMI
Укажите требования по высокому напряжению, RF, СВЧ, магнитному полю или электрической изоляции.
Высоковольтные применения →Число точек измерения
Подсчитайте независимые физические точки, которые должны измеряться одновременно.
Многоточечный контроль →Контроль и связь
Выберите требуемое число каналов, локальную индикацию, сигнализацию и поддерживаемые интерфейсы или аналоговые выходы.
Измерительные приборы →ТОЧЕЧНОЕ И РАСПРЕДЕЛЁННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ
Точечное измерение и DTS
| Характеристика | Точечное волоконно-оптическое измерение | Распределённое измерение температуры (DTS) |
|---|---|---|
| Метод измерения | Заданный наконечник зонда | Температура вдоль длины волокна |
| Место измерения | Конкретные физические точки | Распределённая волоконная трасса |
| Структура датчика | Отдельные точечные зонды | Волокно служит распределённым измерительным трактом |
| Типичное применение | Известные критические горячие точки и выбранные узлы оборудования | Протяжённый распределённый мониторинг |
| Логика каналов | Один активный зонд на точку измерения | Позиция вдоль волокна |
| Область продукции INNO | Точечные волоконно-оптические датчики и системы контроля | Не относится к продукции на этой странице |
INNO специализируется на точечном измерении по времени затухания флуоресценции, а не на DTS. Подробнее: сравнение флуоресцентного точечного метода и DTS.
СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ
Волоконно-оптическое измерение и обычные электрические датчики
| Характеристика | Оптоволокно | PT100 / RTD | Термопара |
|---|---|---|---|
| Электропроводность в точке измерения | Пассивный оптический измерительный тракт | Электрический датчик | Электрический датчик |
| Чувствительность к EMI / RF | Оптический тракт пригоден для условий сильных помех | Зависит от монтажа и экранирования | Зависит от монтажа и экранирования |
| Изоляция при высоком напряжении | Пригодно там, где требуется электрическая изоляция | Требуется соответствующая изоляция и монтаж | Требуется соответствующая изоляция и монтаж |
| Тип измерения | Точечное | Точечное | Точечное |
| Обработка сигнала | Требуется совместимый оптический прибор | Требуется электрический измерительный вход | Требуется вход для термопары |
ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ
Вопросы о волоконно-оптическом измерении температуры
Что такое волоконно-оптическое измерение температуры?
Это определение температуры в заданной физической точке с помощью оптического чувствительного зонда и оптического волокна. В точечных системах INNO каждый зонд измеряет одну конкретную точку и передаёт оптический отклик совместимому измерительному прибору.
Как работает флуоресцентное волоконно-оптическое измерение температуры?
Прибор направляет возбуждающий свет к флуоресцентному наконечнику. Возвращаемое затухание флуоресценции меняется с температурой, и совместимый демодулятор рассчитывает по нему значение температуры.
Какая точность у волоконно-оптического измерения температуры?
Точность зависит от выбранного зонда и измерительного прибора. Для текущих точечных конфигураций INNO обычно указывают точность от ±0,5 °C до ±1 °C в зависимости от конструкции зонда и системы. Перед заказом подтвердите спецификацию выбранного комплекта.
Подходит ли метод для условий высокого напряжения?
Да, точечное волоконно-оптическое измерение применяют там, где требуется пассивный электрически изолированный измерительный тракт. Конкретную конструкцию зонда и способ монтажа подбирают под оборудование и электрические условия.
Влияют ли EMI или RF на измерение?
Измерительный тракт оптический, а не электрический, поэтому метод пригоден для многих условий с сильными EMI и RF. При этом всю установку всё равно проектируют под реальные условия применения.
Точечное измерение и DTS — это одно и то же?
Нет. Точечное измерение выполняется на заданных наконечниках зондов, а DTS формирует температуру вдоль длины чувствительного волокна. Продукция INNO на этой странице использует точечный принцип, а не DTS.
Сколько точек может измерять одна система?
Число точек определяется числом активных каналов выбранного измерительного прибора. В линейке INNO есть одноточечные и многоканальные конфигурации; отдельные системы контроля поддерживают до 64 каналов.
Можно ли подключить измерение к PLC или SCADA?
Да, если выбранный прибор имеет совместимый интерфейс связи. Некоторые конфигурации INNO поддерживают RS485 / Modbus и другие выходы. Требуемый интерфейс следует подтвердить для конкретного прибора.
ЗАДАЧА ИЗМЕРЕНИЯ
Обсудите задачу волоконно-оптического измерения температуры
Сообщите место измерения, ожидаемый диапазон температуры, число точек, доступное пространство для зонда, маршрут волокна и требуемый интерфейс контроля. Эти данные помогут определить конструкцию зонда, число каналов и конфигурацию прибора.
- Место измерения
- Диапазон температуры
- Доступное пространство для зонда и монтажа
- Требуемый маршрут и длина волокна
- Число независимых точек измерения
- Требуемое число активных каналов
- Требования к индикации и сигнализации
- Связь / PLC / SCADA
Нужна помощь с волоконно-оптическим измерением температуры?
Передайте точку измерения, диапазон температуры и требования к системе — инженеры INNO помогут подобрать зонд, число каналов и измерительный прибор.