- Nhiệt kế sợi quang đo nhiệt độ tại đầu dò quang thụ động, không cần dây tín hiệu điện đi tới điểm đo.
- Đầu dò huỳnh quang INNO được kích thích bằng ánh sáng; thiết bị tính nhiệt độ từ thời gian suy giảm của tín hiệu huỳnh quang nhận về.
- Hệ thống gồm đầu dò, sợi quang hoặc dây nối dài, thiết bị đo và tùy cấu hình có màn hình, cổng RS485 và phần mềm.
- Ứng dụng gồm cuộn dây máy biến áp và kháng điện, đầu nối tủ điện, stato, thiết bị MRI, quá trình vi sóng và thử nghiệm cao áp.
- Tùy cấu tạo đầu dò, dải được công bố có thể đạt −40 đến +260 °C; thiết bị có cấu hình từ 1 đến 64 kênh.
Nhiệt kế sợi quang là gì?
Nhiệt kế truyền tín hiệu bằng ánh sáng qua sợi quang. Vật liệu cảm biến nằm ở đầu dò tại điểm đo; thiết bị phát ánh sáng và phân tích tín hiệu trả về. Nhờ đó có thể đo tại cuộn dây đang mang điện, đầu nối điện hoặc trong môi trường MRI mà không đưa dây tín hiệu điện tới vị trí đo.
Mỗi đầu dò đo một vị trí xác định. Mười điểm cần mười đầu dò và ít nhất mười kênh. Đầu dò gồm đầu cảm biến và sợi quang; thiết bị đo xử lý tín hiệu và xuất dữ liệu.
Cảm biến nhiệt độ huỳnh quang hoạt động thế nào?
Thiết bị đưa ánh sáng kích thích qua sợi quang. Vật liệu huỳnh quang tại đầu dò hấp thụ ánh sáng rồi phát tín hiệu trở lại; thời gian suy giảm thay đổi theo nhiệt độ. Thiết bị đo thời gian này để tính nhiệt độ.
Phép đo dựa trên thời gian chứ không chỉ cường độ sáng. Các chỗ uốn và đầu nối có thể làm suy hao tín hiệu, vì vậy cần bảo đảm lượng ánh sáng trở về đủ để đọc ổn định.
Hệ thống đo hoàn chỉnh gồm những gì?
- Đầu dò huỳnh quang có sợi, lớp bảo vệ và đầu nối tương thích.
- Dây nối dài quang khi sợi của đầu dò không đủ chiều dài tuyến.
- Thiết bị một hoặc nhiều kênh để xử lý tín hiệu và cung cấp các đầu ra theo cấu hình.
- Màn hình tại chỗ và phần mềm khi cần theo dõi xu hướng hoặc lưu dữ liệu.
- Mô-đun OEM để tích hợp phép đo vào thiết bị của nhà sản xuất.
Đầu dò nối với thiết bị đo. PLC hoặc SCADA nhận dữ liệu qua giao diện của thiết bị, không kết nối trực tiếp với sợi quang.
Vì sao dùng sợi quang trong môi trường cao áp và nhiễu mạnh?
Đường đo quang thụ động không tạo kết nối tín hiệu điện tới điểm đo và có khả năng chống nhiễu điện từ cao. Giá trị thu được thuộc vị trí đầu dò và có thể so sánh với nhiệt độ tính toán. Kích thước nhỏ giúp lắp tại không gian hạn chế. Khoảng cách cách điện, tuyến sợi và vị trí thiết bị vẫn phải được thiết kế cho từng hệ thống.
Nhiệt kế sợi quang được dùng ở đâu?
Cuộn dây máy biến áp lực
Đầu dò được đặt tại vị trí chọn theo thiết kế nhiệt và đo trực tiếp các điểm đó. Việc lắp thường thực hiện khi chế tạo hoặc đại tu có thể tiếp cận cuộn dây. Tùy không gian và yêu cầu bảo vệ cơ học, có thể chọn đầu dò polyimide, loại bọc bảo vệ hoặc loại dành cho máy biến áp dầu. Bộ xuyên vách và mặt bích dẫn sợi tới thiết bị ngoài thùng.
Ở nhiều máy biến áp, nhiệt độ cuộn dây chỉ thị được suy ra từ nhiệt độ lớp dầu trên và dòng tải. Đầu dò đo trực tiếp bổ sung thông tin cho giá trị này. Một trường hợp được giới thiệu là máy biến áp dầu 110 kV; vị trí lắp vẫn phụ thuộc thiết kế nhiệt của từng máy.
Máy biến áp khô và kháng điện
Đầu dò tại các vị trí đã chọn trên cuộn dây cho số đo độc lập mà không cần dây tín hiệu kim loại tại cuộn. Hệ thống đa kênh kết hợp đo, cảnh báo và các đầu ra liên lạc theo cấu hình.
Tủ điện và thanh cái
Mối nối bulông, tiếp điểm và đầu cáp có thể phát nóng cục bộ. Đầu dò phù hợp với mối nối giữ đầu cảm biến tại điểm đã chọn. Số kênh và chiều dài sợi phụ thuộc danh sách điểm nối và tuyến tới thiết bị.
Với mối nối bulông, tài liệu sản phẩm nêu cấu trúc vòng đồng và sợi dài 1–15 m. Có thể chọn thiết bị chín kênh khi dự án đã xác định chín điểm đo.
Máy phát và động cơ
Ở stato, nhiệt độ tại các rãnh hoặc vị trí cuộn dây cụ thể có ý nghĩa quan trọng. Mỗi đầu dò cho một số đo độc lập. Đầu dò động cơ được nêu có đầu thạch anh 2,5 hoặc 3 mm tùy phiên bản, dải cấu hình tới +260 °C.
Cộng hưởng từ MRI
Đầu dò quang có thể đo tại vị trí chọn trong môi trường từ, trong khi thiết bị đọc đặt ngoài vùng trường dự kiến. Đầu dò MRI và RF được nêu có dải 20–50 °C, độ chính xác ±0,3 °C, đầu 1,5 mm và sợi 5 m. Cần xác nhận sự phù hợp với ứng dụng cụ thể.
Thiết bị vi sóng và RF
Vật liệu, vị trí đầu dò, tuyến sợi và điều kiện công nghệ phải được xem xét cùng nhau. Giá trị thuộc điểm tiếp xúc; đầu dò không tự tìm vị trí nóng nhất.
Thử nghiệm cao áp
Đầu dò thụ động được đặt tại điểm xác định, thiết bị đọc đặt ở vị trí phù hợp. Mức điện áp, khoảng cách cách điện, bảo vệ sợi và lắp đặt phải được xác định cho từng bộ thử.
Giải pháp giám sát nhiệt độ
Đo trực tiếp trong cuộn dây
Vị trí được chọn theo tính toán nhiệt của máy biến áp. Mỗi kênh đo vị trí của mình và không tự xác định cực đại tuyệt đối. Có thể so sánh số đo với nhiệt độ dầu, tải và mô hình nhiệt.
Giám sát nhiều điểm
Mỗi đầu dò sử dụng một kênh. Chín điểm có thể dùng thiết bị chín kênh; cấu hình 32 và 64 kênh dành cho bàn thử hoặc hệ thống lớn hơn. Kênh dự phòng được chọn theo kế hoạch mở rộng.
Đo cách điện
Việc lựa chọn phụ thuộc điện áp, nguồn nhiễu hoặc RF, không gian và tuyến tới thiết bị. Độ chính xác và dải đo thuộc về tổ hợp đầu dò và thiết bị thực tế.
Tích hợp PLC và SCADA
Thiết bị cung cấp nhiệt độ và cảnh báo. Việc tích hợp cần xác định thanh ghi RS485 / Modbus, đầu ra tương tự tùy chọn, ngưỡng, tên tín hiệu và phân bổ kênh. Phần mềm có thể bổ sung lưu trữ và xem xu hướng.
Giải pháp OEM
Nhà sản xuất thiết bị có thể thống nhất cấu trúc đầu dò, sợi, đầu nối và mô-đun đọc theo máy của mình. Số kênh, giao diện và vỏ được xác nhận trước khi đặt hàng.
Các mô-đun OEM IF-G có phiên bản một, ba và bốn kênh. IF-G4 bốn kênh được nêu dùng nguồn 5 V DC và cập nhật mỗi 300 ms. Đường kính đầu dò, vỏ bọc, chiều dài sợi, đầu nối và tài liệu có thể được thống nhất cho chương trình tích hợp.
Chọn đầu dò và thiết bị nào?
Đầu dò nhiệt độ sợi quang
| Đầu dò | Điểm đo | Dải | Thông số |
|---|---|---|---|
| Đầu dò huỳnh quang tiêu chuẩn | Điểm đo thông dụng | −40 ~ +260 °C | 2–3 mm; 0–20 m; ST |
| Đầu dò thanh cái và mối nối bulông | Thanh cái và mối nối bulông | −40 ~ +260 °C | Vòng đồng; 1–15 m |
| Đầu dò polyimide cho cuộn dây | Cuộn dây máy biến áp | −40 ~ +260 °C | Đầu 2,5 mm |
| Đầu dò máy biến áp dầu | Cuộn dây ngâm dầu | −40 ~ +260 °C | ±1 °C; 100 kV; 3 m polyimide / PTFE |
| Đầu dò cuộn dây động cơ | Cuộn dây stato | −40 ~ +260 °C | Đầu thạch anh; 2,5 hoặc 3 mm |
| Đầu dò MRI và RF | MRI, RF và từ trường | 20–50 °C | ±0,3 °C; 1,5 mm; 5 m |
Đầu dò, đầu nối và thiết bị phải tương thích. Loại có ống bảo vệ có thể dùng kết nối khác đầu dò tiêu chuẩn.
Thiết bị đa kênh
Dòng IF-C có cấu hình từ 1 đến 64 kênh. Tùy phiên bản có RS485 / Modbus, rơ-le cảnh báo và đầu ra tương tự tùy chọn. Thiết bị chín kênh phù hợp danh sách chín điểm; mô-đun OEM IF-G4 có bốn kênh.
| Thiết bị | Kênh | Thông số |
|---|---|---|
| Bộ truyền đa kênh IF-C | 1–64 | Tùy cấu hình; −40 đến +260 °C; ±1 °C; 0,1 °C; 2 × RS485 / Modbus; tùy chọn 4–20 hoặc 0–20 mA; 2 rơ-le (5 A / 250 VAC); 220 V AC/DC |
| Thiết bị IF-C chín kênh | 9 | RS485 / Modbus; tùy chọn 4–20 mA |
| Thiết bị có màn hình / màn hình LCD | Theo cấu hình | Hiển thị nhiệt độ và cảnh báo tại chỗ |
| Mô-đun OEM IF-G4 | 4 | 5 V DC; RS485 |
Hệ thống hoàn chỉnh
Chọn đồng bộ đầu dò, sợi, thiết bị và đầu ra giúp kiểm tra tính tương thích. Có cấu hình cho máy biến áp, tủ điện, máy phát, bàn thử và thiết bị bán dẫn.
Đầu dò cuộn dây dạng ống dùng đầu nối FC/APC, trong khi đầu dò tiêu chuẩn được nêu dùng ST. Vì vậy đầu dò, đầu nối và thiết bị phải tương thích. Các giá trị áp dụng cho cấu hình cụ thể và cần được xác nhận trước khi đặt hàng.
Cách chọn hệ thống đo
Dải nhiệt độ
Ghi nhiệt độ thấp nhất, bình thường và cao nhất tại điểm đo, kể cả các đỉnh ngắn. Xác nhận giới hạn trong tài liệu của đầu dò; phiên bản MRI và RF có dải riêng.
Điểm đo và kênh
Đếm các điểm: mỗi điểm cần một đầu dò và một kênh. Chọn dự phòng sau khi thống nhất danh sách điểm.
Cấu trúc đầu dò
Vị trí và bảo vệ cơ học quyết định cấu trúc: polyimide cho không gian cuộn dây hạn chế, loại bọc hoặc có ống khi cần bảo vệ và đầu dò tiếp xúc cho mối nối bulông.
Chiều dài sợi
Đo tuyến thực tế đến thiết bị, tính cả bộ xuyên vách và phần dự phòng lắp đặt. Khi dùng dây nối dài, kiểm tra đầu nối và mức tín hiệu quang.
Màn hình và giao diện
Quyết định đọc giá trị tại tủ, trên hệ thống điều khiển hay cả hai. Thống nhất thanh ghi, cảnh báo, đầu ra tương tự tùy chọn, nguồn và phần mềm với nhóm tự động hóa.
Cần xem xét gì khi chọn nhà sản xuất?
Nhà cung cấp cần xem xét điểm đo, bản vẽ, dải nhiệt, tuyến sợi, kênh và giao diện trước khi xác định cấu hình. Với dự án OEM, tài liệu, khả năng lặp lại khi sản xuất và hỗ trợ kỹ thuật cũng quan trọng. Chứng chỉ và biên bản áp dụng cần được xác nhận cho từng phiên bản.
INNO hoạt động trong lĩnh vực đo điểm bằng sợi quang từ năm 2011. Trang công ty giới thiệu tài liệu ISO 9001, ISO 14001, ISO 27001 và ISO 45001, cùng CE EMC, CE LVD và RoHS. Phạm vi tài liệu cho phiên bản cụ thể cần được xác nhận theo dự án.
Trao đổi ứng dụng với INNO
Để liên hệ kỹ sư INNO, bản vẽ thiết bị, danh sách điểm, dải nhiệt độ, tuyến sợi và giao diện cần thiết giúp đánh giá đầu dò và thiết bị phù hợp.