A aplicação da tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica

A tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica é uma tecnologia de medição de temperatura desenvolvida recentemente, adequada para equipamentos de alta tensão. Ao contrário de outros métodos tradicionais de medição de temperatura, como medição de temperatura sem fio, medição de temperatura infravermelha, teste de termopar, etc., a medição de temperatura por fibra óptica tem vantagens avançadas de medição de temperatura. No entanto, como outras novas tecnologias em sensores de fibra óptica, a tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica não é tudo o que pode ser alcançado. Não se destina a substituir completamente os métodos tradicionais de medição de temperatura, mas sim para complementar e melhorar a tecnologia tradicional de medição de temperatura. A tecnologia de sensores de fibra óptica pode aproveitar totalmente suas características em novas aplicações, creating new fiber optic temperature measurement solutions and technological applications.

Application scope of fiber optic temperature measurement technology

Temperature measurement under strong electromagnetic field

High frequency and microwave heating methods have received attention and are gradually expanding into the following fields: high-frequency melting of metals, soldagem e têmpera, vulcanization of rubber, secagem de madeira e tecidos, bem como produtos farmacêuticos, produtos químicos, and even home cooking. Fiber optic temperature measurement technology has absolute advantages in these fields because it does not have additional heating caused by conductive parts and is not affected by electromagnetic fields.

Medição de temperatura de aparelhos elétricos de alta tensão

A aplicação mais típica é a medição de temperatura do ponto quente da resistência do enrolamento de transformadores de alta tensão., para garantir que o transformador esteja no estado ideal de distribuição de energia. Outro tipo de aplicação é em diversos dispositivos de alta tensão, como geradores, interruptores de alta tensão, dispositivos de proteção contra sobrecarga, e até mesmo linhas elétricas aéreas e cabos subterrâneos.

O processo de produção de materiais inflamáveis ​​e explosivos e medição de temperatura de equipamentos

Sensores de fibra óptica são essencialmente dispositivos resistentes ao fogo e à prova de explosão, que não requerem medidas à prova de explosão e são muito seguros e confiáveis. Comparado com sensores elétricos, pode reduzir custos e melhorar a sensibilidade. Por exemplo, o tanque de reação em uma grande fábrica de produtos químicos opera em um estado de alta temperatura e alta pressão. Real time monitoring of the surface temperature characteristics of the reaction tank can ensure its correct operation. By laying optical fibers along the surface of the reaction tank into a temperature sensing grid, any hot spot can be monitored, which can effectively prevent accidents from occurring.

Introduction to Fluorescence Temperature Measurement Technology

Fiber optic temperature measurement technology has been widely applied in the field of temperature sensing technology in recent years. Unlike traditional temperature measurement methods, fiber optic temperature measurement can directly measure the temperature of hotspots through a sensing probe placed on the measured point in a complex electromagnetic environment, providing users with direct and dynamic measurement. It has the advantages of direct, em tempo real, and accurate measurement. The measurement and signal transmission of sensitive components in the sistema de medição de temperatura de fibra óptica are completed by fiber optics, without the introduction of electrical signals. It is very suitable for direct temperature measurement in high voltage and strong magnetic field environments, while ensuring the insulation performance of the original high-voltage environmental device.

The fluorescence fiber temperature sensing technology based on the principle of fluorescence afterglow has unique advantages such as large measurement range, desempenho estável, simple topology structure, e longa vida útil. It is an important development direction in the field of fiber optic temperature measurement and has a very broad prospect.

The working principle of fiber optic fluorescence temperature sensor

O sensor de temperatura de fluorescência de fibra óptica é atualmente um novo tipo de sensor de temperatura que é pesquisado ativamente. O mecanismo de trabalho da medição da temperatura de fluorescência é baseado no fenômeno físico básico da fotoluminescência. A chamada fotoluminescência é um fenômeno de emissão de luz, que ocorre quando um material é excitado pela luz no ultravioleta, visível, ou regiões infravermelhas. Os parâmetros de fluorescência emitidos têm uma correspondência individual com a temperatura, e a temperatura necessária pode ser obtida detectando sua intensidade de fluorescência ou tempo de vida de fluorescência.

O sensor de fibra óptica fluorescente do tipo intensidade é afetado pela microflexão, acoplamento, dispersão, e reflexão traseira da fibra, causando distúrbios de intensidade e dificultando a obtenção de alta precisão. Fluorescence lifetime type sensors can avoid the above drawbacks, so they are the main mode used, and the measurement of fluorescence lifetime is the key to temperature measurement systems. Fiber optic fluorescence temperature sensors have their own unique advantages compared to other fiber optic temperature sensors: due to the inherent relationship between fluorescence lifetime and temperature, which is independent of light intensity, self aligning fiber optic temperature sensors can be made. No entanto, general fiber optic temperature sensors based on light intensity detection require frequent calibration due to the fact that the optical transmission characteristics of the system are often related to transmission fibers and fiber couplers.

The characteristics of fiber optic temperature sensors

Fiber optic temperature sensors have many advantages compared to traditional temperature sensors:

1. Light waves do not generate electromagnetic interference and are not afraid of electromagnetic interference;

2. Easy to be received by various optical detection devices, and can easily perform photoelectric or electro-optic conversion;

3. Fácil de combinar com dispositivos eletrônicos e computadores modernos altamente desenvolvidos;

4. Fiber optic has a wide operating frequency and a large dynamic range, making it a low loss transmission line;

5. The optical fiber itself is not electrified, has a small size and light weight, is easy to bend, e tem boa resistência à radiação. É particularmente adequado para uso em ambientes agressivos, como ambientes inflamáveis, explosivo, strictly limited space, e forte interferência eletromagnética.

Composition of Fluorescent Fiber Temperature Measurement System

The fluorescence fiber temperature monitoring system is a new type of fluorescence fiber temperature measurement fire monitoring system developed based on fluorescence fiber temperature sensing technology. The system consists of fiber optic temperature demodulator, temperature measuring fiber optic probe, transmission fiber optic, host de monitoramento, and fiber optic temperature measurement software.

The fiber optic temperature measurement sensor system is specifically designed to ensure the safe operation of high-voltage power equipment (como transformadores, comutador, juntas de cabos, capacitores) em usinas de energia, subestações, and industrial and mining enterprises. When these key equipment are used for a long time, sobrecarregado, envelhecimento do isolamento, or poor contact, local overheating will occur. Ao monitorar a temperatura em vários pontos dentro do equipamento em tempo real, possíveis falhas podem ser previstas, prevenir eficazmente a ocorrência de acidentes.

As características do sistema de medição de temperatura de fluorescência na aplicação de equipamentos de energia

(1) FJINNO alcançou pesquisa, desenvolvimento e produção independentes de dispositivos de medição de temperatura de fibra óptica, com tecnologia madura e alto grau de aplicação, que têm sido amplamente utilizados em grandes empresas de energia;

(2) Incorpore o sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente sondar o equipamento testado e usar a fibra óptica como meio para propagação do sinal de detecção de temperatura. Tem bom desempenho de isolamento, forte resistência à interferência eletromagnética, e velocidade de resposta rápida;

(3) Sob condições de alta tensão e alto campo magnético, it is possible to achieve online and real-time accurate measurement of the hot spot temperature of the winding, effectively overcoming the inherent shortcomings of traditional temperature measurement methods such as inability to directly measure hot spot temperature, poor electromagnetic immunity performance, and poor accuracy. It can provide effective and reliable operational status information and decision support for the operation department in complex electromagnetic environments such as transformers in a timely manner, and improve the reliability of power system operation;

(4) Fluorescent fiber optic temperature sensors can easily achieve integrated structural design with the transformer body, simplify the secondary information transmission circuit, and improve the integration degree between intelligent components and the transformer body.

The application scope of fluorescence fiber optic temperature measurement system

Temperature measurement for rail transit

Electrical fire warning and monitoring system (usinas de energia, subestações, empresas industriais e de mineração)

Application in the power industry

Online Monitoring of Hotspot Fluorescent Fiber Optic Temperature in Oil Immersed Transformer Windings

Hot spot fiber optic temperature measurement for switchgear

Please contact FJINNO for the specific application scope and price of fiber optic temperature measurement.

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