Cách cố định đầu dò sợi quang ảnh hưởng đến tiếp xúc nhiệt và tải cơ học lên phần tử đo. Dây rút, băng keo chịu nhiệt, keo dẫn nhiệt, đầu nối UT/OT và kẹp có những đặc điểm lắp đặt khác nhau. Lựa chọn phụ thuộc bề mặt, nhiệt độ, khả năng tiếp cận và lực cho phép tại đầu dò; đường đi sợi cũng phải được bảo vệ phù hợp.
Mục tiêu không chỉ đơn giản là giữ sợi quang tại chỗ. Đầu cảm biến phải tiếp xúc ổn định với điểm đo dự kiến trong khi sợi được định tuyến mà không bị căng, dập hoặc uốn cong không cần thiết. Trong cảm biến nhiệt độ sợi quang điểm dựa trên huỳnh quang, một đầu dò đo một điểm nhiệt độ vật lý xác định.
Không có phương pháp lắp duy nhất nào là tốt nhất cho mọi ứng dụng.
Tại sao việc gắn đầu dò lại quan trọng?
Đầu dò nhiệt độ sợi quang đo nhiệt độ tại vị trí vật lý chính xác của đầu cảm biến. Việc lắp đặt không ổn định có thể dẫn đến chuyển động của cảm biến, thay đổi áp suất tiếp xúc, tiếp xúc nhiệt không nhất quán, dịch chuyển đầu dò hoặc biến dạng cơ học trên sợi.
Việc lắp đặt kém hoặc không nhất quán không tự động gây ra kết quả đọc không chính xác trong mọi trường hợp, nhưng nó có thể làm cho nhiệt độ đo được không mang tính đại diện cho điểm dự kiến.
Cần kiểm tra những gì trước khi lắp đặt đầu dò nhiệt độ sợi quang?
Trước khi lắp đặt, hãy xác nhận điểm đo chính xác, hình dạng bề mặt, vật liệu bề mặt, nhiệt độ vận hành dự kiến, không gian lắp sẵn có, đường kính đầu dò, hướng định tuyến sợi, liệu việc lắp đặt có thể tháo rời hay không, chất kết dính có được chấp nhận hay không, liệu đầu nối hoặc kẹp có thể được cố định cơ học hay không và chiều dài sợi yêu cầu.
Nên chọn phương pháp lắp sau khi điểm phát hiện được xác định, không phải trước đó.
Phương pháp 1: Gắn dây buộc cáp
Dây buộc cáp có thể được sử dụng khi đầu dò cần được cố định vào cáp, đường ống, cấu trúc cuộn dây, giá đỡ hoặc vật đỡ phù hợp khác. Phương pháp này đơn giản, nhanh chóng và có thể tháo rời, rất hữu ích cho các nguyên mẫu, thử nghiệm tạm thời và lắp đặt thiết bị có thể tiếp cận.
Không siết quá chặt xung quanh sợi quang. Cố định thân đầu dò hoặc phần được bảo vệ khi thích hợp, giữ đầu cảm biến ở vị trí dự định và tránh làm nát hoặc uốn cong sợi. Đối với nhiệt độ cao, vật liệu buộc phải phù hợp với môi trường hoạt động.
Phương pháp 2: Quấn băng dính ở nhiệt độ cao
Băng nhiệt độ cao có thể giữ đầu dò dựa vào bề mặt hoặc cấu trúc nơi ưu tiên phương pháp lắp nhẹ và cấu hình thấp. Điều này phù hợp với các bề mặt phẳng hoặc cong nhẹ, thiết lập thử nghiệm, không gian lắp đặt hạn chế và lắp đặt tạm thời hoặc bán cố định.
Ưu điểm bao gồm cấu hình thấp, ứng dụng dễ dàng, cấu trúc cơ học bổ sung tối thiểu và khả năng di chuyển theo các bề mặt cong nhẹ hoặc không đều. Xem xét mức nhiệt độ của băng, độ bám dính trên bề mặt mục tiêu, độ sạch bề mặt, độ lão hóa của băng và duy trì tiếp xúc trực tiếp với đầu dò. Sử dụng băng nhiệt độ cao phù hợp với ứng dụng thay vì băng thông dụng.
Phương pháp 3: Đóng gói chất kết dính dẫn nhiệt
Chất kết dính dẫn nhiệt có thể liên kết đầu cảm biến hoặc cấu trúc đầu dò với điểm đo đã chọn. Điều này phù hợp với việc lắp đặt lâu dài hoặc lâu dài, các vị trí yêu cầu vị trí đầu dò ổn định, các bề mặt khó sử dụng kẹp cơ học và các ứng dụng yêu cầu tiếp xúc lặp lại giữa đầu dò với bề mặt.
Ưu điểm bao gồm khả năng cố định ổn định, khả năng giữ cơ học tốt và cải thiện khả năng tiếp xúc giữa đầu dò và mục tiêu. Bản thân chất kết dính trở thành một phần của đường dẫn nhiệt, do đó, độ dày của chất kết dính, quá trình xử lý, nhiệt độ vận hành, khả năng tương thích với vật liệu mục tiêu và việc thay thế đầu dò trong tương lai đều phải được xem xét. Nhiều chất kết dính hơn không có nghĩa là phép đo tốt hơn.
Phương pháp 4: Gắn đầu nối UT / OT
Việc cố định kiểu đầu nối UT / OT có thể cung cấp điểm kết thúc hoặc điểm gắn cơ học xác định trong đó cấu trúc thiết bị hỗ trợ phương pháp lắp đặt này. Điều này mang lại khả năng đính kèm cơ học có cấu trúc, điểm kết nối có thể lặp lại, tích hợp thiết bị thuận tiện và sự phù hợp khi có sẵn phụ kiện bắt vít hoặc kiểu đầu cuối.
Trong ngữ cảnh này, đầu nối hoạt động như một phương pháp định vị và lắp cơ học cho cụm đầu dò, không phải là đầu nối tín hiệu nhiệt độ điện. Khả năng tương thích cơ học với cấu trúc thiết bị phải được xác nhận theo thông số kỹ thuật của đầu dò.
Phương pháp 5: Gắn kẹp
Một chiếc kẹp cung cấp áp suất cơ học và định vị ổn định mà không cần liên kết vĩnh viễn đầu dò với mục tiêu. Điều này phù hợp với thanh cái, thanh dẫn điện, kết cấu cơ khí, thiết bị thử nghiệm và bề mặt phẳng hoặc hình trụ nơi hình dạng kẹp cho phép.
Ưu điểm bao gồm khả năng cố định cơ học ổn định, có thể tháo rời, định vị lặp lại và không cần xử lý bằng keo. Xem xét áp suất kẹp, bảo vệ đầu dò, hình học, độ rung, khe hở và tránh làm nát sợi trong quá trình lắp đặt.
5 phương pháp lắp đầu dò nhiệt độ sợi quang được so sánh
| Phương pháp lắp đặt | Loại cài đặt | Có thể tháo rời | Đặc tính cố định điển hình | Sử dụng điển hình | Điều cần cân nhắc chính |
|---|---|---|---|---|---|
| Dây buộc cáp | Cơ học | Có | Cố định có thể tháo rời đơn giản | Cáp/kết cấu/thiết bị tiếp cận | Tránh siết quá chặt |
| Băng nhiệt độ cao | Cố định bề mặt | Thông thường | Cố định bề mặt biên dạng thấp | Bề mặt phẳng / thiết lập thử nghiệm / không gian hạn chế | Nhiệt độ và độ bám dính của băng |
| Keo dẫn nhiệt | Đã liên kết | Thường không có | Cố định liên kết lâu dài | Đo bề mặt cố định | Lớp dính và bảo dưỡng |
| Đầu nối UT / OT | Kết nối cơ học | Có | Phụ tùng cơ học được xác định | Cấu trúc kiểu lắp đặt / thiết bị đầu cuối được xác định | Khả năng tương thích cơ học |
| Kẹp | Cơ học | Có | Cố định có thể tháo rời ổn định | Thanh cái/kết cấu/thiết bị cố định | Bảo vệ áp suất và đầu dò |
Đây là những so sánh chung chứ không phải là một hệ thống xếp hạng tuyệt đối.
Bạn chọn cách nào giữa 5 phương pháp lắp đặt?
Sử dụng dây buộc cáp khi có sẵn hỗ trợ cơ học đơn giản, việc lắp đặt phải vẫn có thể tháo rời và ưu tiên lắp đặt ít phức tạp. Sử dụng băng nhiệt độ cao khi không gian bị hạn chế, cần có phương pháp lắp có cấu hình thấp và bề mặt mục tiêu cho phép cố định băng.
Sử dụng chất kết dính dẫn nhiệt khi chấp nhận được việc lắp đặt cố định và cần có vị trí đầu dò ổn định lâu dài. Sử dụng cách lắp đầu nối UT / OT khi thiết bị cung cấp điểm gắn cơ học phù hợp và ưu tiên kết nối cơ học lặp lại. Sử dụng giá đỡ kẹp khi cần cố định có thể tháo rời ổn định và cấu trúc có thể chấp nhận kẹp.
Lắp đặt đầu dò cố định và có thể tháo rời
Chất kết dính dẫn nhiệt và một số cách lắp đặt bằng băng có xu hướng cố định hoặc bán cố định hơn, trong khi dây buộc cáp, đầu nối và kẹp thường có thể tháo rời. Khả năng tháo rời thực tế vẫn phụ thuộc vào việc lắp đặt và cấu trúc cụ thể có liên quan.
Việc lựa chọn phải tính đến khả năng bảo trì, thay thế đầu dò, bảo trì thiết bị, nhu cầu giám sát dài hạn và yêu cầu thử nghiệm tạm thời.
Tiếp xúc nhiệt quan trọng như thế nào?
Đầu dò sợi quang đo nhiệt độ ở đầu cảm biến của nó. Để phép đo thể hiện vị trí mục tiêu, đầu dò phải có tiếp xúc nhiệt ổn định và thích hợp với điểm đo.
Các yếu tố góp phần bao gồm tiếp xúc bề mặt, khe hở không khí, áp suất lắp, lớp dính, hình học bề mặt và hướng đầu dò. Sự tiếp xúc nhiệt hoàn hảo không được đảm bảo trong mỗi lần lắp đặt và hiệu quả đo lường thực tế sẽ khác nhau tùy theo ứng dụng.
Sợi quang nên được định tuyến như thế nào sau khi lắp đầu dò?
Sau khi lắp, việc định tuyến cáp quang cũng quan trọng không kém. Tránh căng thẳng không cần thiết, đè bẹp, uốn cong sắc nét và tiếp xúc với các bộ phận chuyển động. Cung cấp hỗ trợ cơ học khi cần thiết, định tuyến sợi tới thiết bị xuyên qua hoặc thiết bị giám sát và kiểm soát lượng sợi dư thừa.
Tuân theo yêu cầu bán kính uốn cong được chỉ định cho đầu dò và cụm sợi đã chọn thay vì giá trị giả định.
Chiều dài sợi quang cần thiết là bao nhiêu?
Chiều dài sợi quang phải tuân theo lộ trình từ điểm cảm biến đến lối ra thiết bị, lộ trình xuyên qua, lộ trình bên ngoài đến thiết bị giám sát và phụ cấp lắp đặt. Cấu hình đầu dò điểm INNO điển hình có thể hỗ trợ khoảng 0-20 m tùy thuộc vào thiết kế đầu dò và yêu cầu của dự án, và 3-5 m có thể là tham chiếu khởi đầu thực tế cho nhiều ứng dụng thiết bị.
Độ dài cuối cùng phải tuân theo định tuyến thực tế thay vì giá trị mặc định. Thông tin chi tiết hơn có sẵn trong hướng dẫn chuyên dụng về cách chọn độ dài sợi phù hợp cho cảm biến nhiệt độ sợi quang.
Lắp đặt đầu dò nhiệt độ sợi quang trên máy biến áp
Đối với máy biến áp ngâm trong dầu, vị trí đầu dò thường được tích hợp trong quá trình sản xuất máy biến áp tại các vị trí cuộn dây đã chọn. Đối với máy biến áp loại khô, đầu dò có thể được bố trí tại các vị trí cuộn dây hoặc thiết bị đã chọn tùy thuộc vào kết cấu.
Phương pháp buộc cáp hoặc băng được sử dụng trên thiết bị tiếp cận không thể áp dụng đơn giản cho cuộn dây máy biến áp bên trong. Vị trí và cố định để đo cuộn dây bên trong phải tuân theo thiết kế, hệ thống cách điện và kết cấu cơ khí của nhà sản xuất máy biến áp, như được đề cập chi tiết hơn trong bài viết liên quan về vị trí đặt cảm biến nhiệt độ sợi quang trong cuộn dây máy biến áp.
Lắp đặt đầu dò sợi quang trên thiết bị đóng cắt và thanh cái
Việc lắp đặt thiết bị đóng cắt và thanh cái có thể liên quan đến bề mặt thanh cái, các mối nối, đầu cáp và điểm kết nối. Tùy thuộc vào hình dạng của thiết bị và yêu cầu về khe hở điện, việc lắp đặt có thể sử dụng kẹp, dây buộc cáp, chất kết dính hoặc đầu nối cơ học phù hợp.
Khoảng cách khe hở điện áp cao cụ thể phải tuân theo các yêu cầu an toàn và thiết kế thiết bị hiện hành thay vì con số tham chiếu chung.
Lắp đặt đầu dò trong thiết bị gia nhiệt bằng sóng RF và vi sóng
Trong thiết bị gia nhiệt RF và vi sóng, việc lắp đặt thường tập trung vào truy cập điểm cảm biến, đường dẫn đầu dò không dẫn điện, lối vào buồng, định tuyến sợi và cố định cơ học. Tùy thuộc vào buồng và vật liệu mục tiêu, việc lắp đặt có thể sử dụng băng dính, chất kết dính, kẹp hoặc vật cố định cơ học phù hợp.
Một bài viết chuyên sâu đề cập sâu hơn về phép đo nhiệt độ bên trong thiết bị gia nhiệt bằng sóng RF và vi sóng.
Lắp đặt đầu dò trong động cơ và máy phát điện
Tùy thuộc vào cấu tạo của máy, các đầu dò có thể được gắn hoặc tích hợp tại các điểm đo cuộn dây, stato hoặc kết cấu đã chọn. Việc lắp đặt phải tính đến độ ổn định cơ học, độ rung, không gian sẵn có, định tuyến sợi và các yêu cầu cách nhiệt.
Không có điểm đo cố định duy nhất nào áp dụng cho mọi thiết kế động cơ hoặc máy phát điện.
Phương pháp lắp đặt có ảnh hưởng đến phản ứng nhiệt độ không?
Có, phương pháp lắp có thể ảnh hưởng đến tốc độ đầu cảm biến đạt đến nhiệt độ mục tiêu vì giao diện cơ học trở thành một phần của đường dẫn nhiệt. Các yếu tố góp phần bao gồm tiếp xúc đầu dò, lớp dính, lớp băng, hình dạng bề mặt, khối nhiệt, luồng không khí và vật liệu mục tiêu.
Không có phương pháp lắp đơn lẻ nào luôn nhanh nhất cho mọi ứng dụng. Đầu dò điểm INNO điển hình có thể phản hồi trong vòng chưa đầy 1 giây, tùy thuộc vào cấu hình đầu dò, nhưng phản hồi được cài đặt thực tế cũng phụ thuộc vào điều kiện lắp đặt và xử lý.
Có thể sử dụng cùng một phương pháp lắp đặt cho mọi ứng dụng không?
Không. Các ứng dụng khác nhau liên quan đến hình dạng bề mặt, nhiệt độ, độ rung, cách nhiệt, không gian sẵn có, yêu cầu bảo trì, nhu cầu tháo dỡ và yêu cầu tiếp xúc nhiệt khác nhau.
Nên chọn phương pháp lắp đặt cho điểm đo, không chỉ đơn giản dựa trên sự thuận tiện.
Các lỗi lắp đặt đầu dò nhiệt độ sợi quang thường gặp
- Gắn gần điểm mong muốn thay vì tại điểm phát hiện thực tế. Điều này làm giảm mức độ đại diện của nhiệt độ đo được ở vị trí dự kiến.
- Siết chặt dây buộc hoặc kẹp cáp. Lực quá lớn có thể làm căng đầu dò hoặc sợi quang mà không cải thiện kết quả đo.
- Để lại tiếp xúc nhiệt không ổn định. Tiếp xúc không nhất quán có thể làm cho kết quả đọc ít mang tính đại diện cho điểm mục tiêu.
- Sử dụng băng dính hoặc chất kết dính không phù hợp với nhiệt độ vận hành. Sự xuống cấp của vật liệu có thể ảnh hưởng đến khả năng cố định theo thời gian.
- Bôi quá nhiều keo xung quanh đầu cảm biến. Điều này có thể thêm khối lượng nhiệt không cần thiết vào đường đo.
- Tạo ra lực căng không cần thiết trong sợi. Lực căng có thể làm căng sợi và các kết nối của nó.
- Định tuyến sợi với những chỗ uốn cong. Tuân theo yêu cầu bán kính uốn cong được chỉ định cho đầu dò và cụm sợi đã chọn.
- Bỏ qua các yêu cầu thay thế đầu dò trong tương lai. Các lựa chọn cài đặt phải tính đến quyền truy cập bảo trì nếu phù hợp.
Danh sách kiểm tra lắp đặt cảm biến nhiệt độ sợi quang
- Xác nhận điểm phát hiện chính xác
- Xác nhận phạm vi nhiệt độ dự kiến
- Chọn phương pháp lắp
- Kiểm tra kích thước đầu dò
- Kiểm tra hình học bề mặt mục tiêu
- Xác nhận tiếp điểm nhiệt
- Đầu cảm biến bảo vệ
- Tránh áp suất cơ học quá cao
- Lập kế hoạch định tuyến cáp quang
- Xác nhận độ dài sợi
- Xác nhận mục nhập buồng / vỏ
- Giúp giảm căng thẳng khi cần thiết
- Xác nhận vị trí thiết bị giám sát
- Kiểm tra xem đầu dò có cần thay thế trong tương lai hay không
- Kiểm tra cài đặt trước khi vận hành