PRODUKTE
ÜBER
Einführung
Faseroptische Sensoren sind eine moderne Innovation aus dem Bereich der Mess- und Überwachungstechnik. Sie basieren auf dem Prinzip, dass Änderungen in den Eigenschaften von Licht mit Veränderungen physikalischer Parameter, wie der Temperatur, verglichen werden können. Ein optischer Temperatursensor nutzt diese lichtbasierten Veränderungen für eine zuverlässige Temperaturerfassung. Herkömmliche Sensoren im Vergleich nutzen elektrische Signale zur Erfassung. Dem folgend sind faseroptische Sensoren unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI), nicht leitfähig, korrosionsbeständig und weisen eine hohe Resistenz gegen die meisten Chemikalien auf. Sie können in rauen Umgebungen eingesetzt werden, in denen herkömmliche Sensoren versagen, z. B. in Hochspannungsbereichen, explosionsgefährdeten Atmosphären und Bereichen mit starken elektromagnetischen Feldern. In internationalen Anwendungen werden diese Technologien auch als fiber optics sensors bezeichnet.
Tempsens zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Wärmebildkameras und Cable Solutions haben ein faseroptisches Temperaturüberwachungssystem entwickelt, bestehend aus FluoroSenz, BraggSenz und DTSenz. Jedes dieser Systeme zeichnet sich durch spezifische Anwendungsbereiche und Funktionsprinzipien aus. Die optischen Fasertemperatursensoren ermöglichen die hochpräzise Echtzeit-Temperaturmessung und liefern selbst unter extremen Bedingungen genaue Ergebnisse. Jeder eingesetzte Fasersensor überträgt die relevanten Messinformationen mithilfe optischer Signale. FluoroSenz dient der Einzelpunkt-Temperaturmessung, während BraggSenz und DTSenz für Mehrpunkt-Temperaturmessungen eingesetzt werden. Die Systeme lassen sich in Geräte oder Strukturen integrieren und bieten unübertroffene Sensoreigenschaften bei langer Lebensdauer.
Aufgrund dieser Vorteile werden faseroptische Sensoren zunehmend in Branchen eingesetzt, die hochzuverlässige Überwachungssysteme benötigen. Die Integration von Fasersensoren in ein System verbessert die Sicherheit, reduziert Ausfallzeiten und steigert somit die Effizienz und senkt die Kosten. Dabei kann ein optischer Temperatursensor auch in Anwendungen eingesetzt werden, in denen elektrische Messverfahren ungeeignet sind.
Fluoreszenzbasiertes faseroptisches Temperaturmesssystem
Ein fluoreszenzbasiertes Glasfaser-Überwachungssystem führt eine Echtzeitüberwachung durch, um die Temperatur der Hotspots der Transformatorwicklung und der Kontaktpunkte der Schaltanlage genau zu messen.
Faser-Bragg-Gitter-Sensor
Faseroptische verteilte Temperaturmessung
Tempsens Metallblock Kalibrator Lösungen
Über faseroptische Temperatursensoren
Merkmale faseroptischer Temperatursensoren
Faseroptische Temperatursensoren verfügen über mehrere fortschrittliche Eigenschaften, die sie besonders zuverlässig machen. Ein Fasersensor verbindet dabei eine kompakte Bauform mit hoher Messstabilität:
Elektromagnetische Immunität:
Optische Temperatursensoren werden durch elektromagnetisches Rauschen unbeeinflusst und ermöglichen präzise Messungen in Umgebungen wie nahe Transformatoren, Schaltanlagen, MRT Räumen und anderen Bereichen mit hoher elektromagnetischer Belastung. Ein optischer Temperatursensor eignet sich daher besonders für Bereiche mit starken elektromagnetischen Feldern.
Großer Temperaturbereich
Faseroptische Temperatursensoren decken ein breites Temperaturspektrum effektiv ab. Von kryogenen Temperaturen bis hin zu hohen Temperaturen von bis zu 900 °C.
Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit
Da die Glasfaser gegenüber den meisten Chemikalien inert ist, verfügen diese Sensoren über eine hohe chemische Beständigkeit zu neben ihrer immunität gegen Korrosion.
Temperaturüberwachung in Echtzeit
Diese Sensoren liefern kontinuierliche und sofortige Temperaturmessungen, was eine frühzeitige Erkennung von Anomalien und eine rechtzeitige Einleitung von Gegenmaßnahmen ermöglicht.
Nicht leitend und eigensicher
Da sie vollständig dielektrisch sind, eignen sich diese Sensoren für den Einsatz in explosionsgefährdeten oder Hochspannungs Umgebungen, in denen metallbasierte Sensoren ein Risiko darstellen.
Langzeitstabilität
Mit geringem Signalverlust behalten faseroptische Sensoren ihre Kalibrierung und Genauigkeit über lange Zeiträume bei.
Anwendungsbereiche faseroptischer Sensoren
Faseroptische Temperatursensoren werden aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit in einem breiten Spektrum von Industrien eingesetzt. Auch fiber optics sensors ermöglichen zuverlässige Messungen über einzelne Messpunkte oder große Entfernungen hinweg. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen gehören:
Überwachung von Transformatorwicklungen, Erdkabeln und Sammelschienen, Erkennung von Hotspots und Gewährleistung sicherer Lastbedingungen.
Sicherstellung sicherer Ladebedingungen und Erkennung von Hotspots.
Temperaturüberwachung von Triebwerken und Jets, Wärmetests an weltraumtauglichen Materialien und Verteidigungssystemen
Engine and avionics temperature monitoring.
Thermal testing in space-grade materials and defense systems.
Medical & Biomedical:
.Nicht Invasive Temperaturmessungen während MRTs, Strahlentherapien oder Thermoablation Eingriffen.
EMI freie Messungen in Labor- und Forschungs Anlagen.
Erneuerbare Energien
Temperaturüberwachung an Turbinen Motoren und Solarmodulen,
Überhitzungsschutz für Wechsel- und Umrichter.
Infrastruktur & Bauwesen
Strukturelle Überwachung von Brücken, Tunneln und Staudämmen,
Brandfrüherkennung in großen Anlagen wie Tunneln oder Rechenzentren
Vorteile gegenüber herkömmlichen Sensoren
Immunität gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI)
Während herkömmliche Sensoren in Bereichen mit Hochspannungen oder durch das elektromagnetische Rauschen unzuverlässig werden, arbeiten faseroptische Sensoren wie FluoroSenz mit Licht statt elektrischen Signalen. Dadurch sind sie fundamental immun gegenüber EMI, Hochspannungen und Signalverzerrungen. Ideal für Transformatoren, MRT Tests und industrielle Hochlastbereiche.
Eigensicher und nicht leitend
Elektrische Sensoren bergen in explosionsgefährdeten Bereichen ein Risiko. Faseroptische Sensoren bestehen aus nicht leitendem Glas oder Kunststoff und sind daher intrinsisch sicher. Perfekt für Ölraffinerien, Chemieanlagen und Bergwerke.
Hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit
Selbst bei dynamischen Bedingungen ermöglichen sie präzise Messungen, die schneller und genauer sind als Thermoelemente oder Widerstandsthermometer (RTDs). Thermoelemente oder RTDs.
Langstrecken- und verteilte Messung
Mit DTSenz und BraggSenz können mehrere Messpunkte oder ganze Infrastruktur Längen mit nur einer Faserleitung überwacht werden. Was sie hocheffektiv für Pipelines, Kabeltrassen oder Tunnel macht. Jeder Fasersensor kann dabei Teil eines umfassenden verteilten Temperaturüberwachungssystems sein.
Kompakt, leicht und flexibel
Aufgrund ihres geringen Durchmessers und ihrer hohen Biegbarkeit lassen sich Glasfasern auch in engen oder komplexen Strukturen installieren. Ideal für sie Luftfahrt, Pharmaindustrie und eingebettete Systeme. Pharmaindustrie, und eingebettete Sensorsysteme, bei denen Platzmangel und Präzision entscheidend sind.
Kompatibilität mit extremen Umgebungen
Faseroptische Sensoren widerstehen hohen Temperaturen, Strahlung sowie Korrosion und sind somit geeignet für Metallöfen, Chemieanlagen oder Nukleartechnik.
Passiv und wartungsarm
Da der Sensorteil keine eigene Stromversorgung benötigt, sinkt das Risiko eines Versagens, und die Langzeit Kalibrierung bleibt stabil. Temperaturkalibrierung Die Stabilität reduziert die Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer des Sensors.
Erhöhte Sicherheit in Hochspannungsbereichen
Keine elektrische Leitung bedeutet kein Risiko für Erdschlüsse oder Kurzschlüsse; ein wesentlicher Vorteil in Hochspannungssystemen.
Wenn Sie mehr über faseroptische Temperatursensoren erfahren möchten, können Sie unseren Leitfaden konsultieren: LinkSo wählen Sie die richtigen faseroptischen Temperatursensoren aus
Warum sollten Sie sich in Deutschland für Glasfaser-Temperatursensoren von Tempsens entscheiden?
Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte Fragen
Hier finden Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen zu faseroptischen Temperatursensoren.
Verteilte Temperatursensoren nutzen eine einzelne optische Faser, um kontinuierliche Temperaturmessungen über die gesamte Faserlänge zu ermöglichen und können an Tausenden von Stellen gleichzeitig ausgelesen werden; im Gegensatz dazu, RTDs Und Thermoelemente Die Temperaturmessung beschränkt sich üblicherweise auf eine begrenzte Anzahl einzelner Punkte. Ein einzelner faserbasierter, verteilter Temperatursensor ermöglicht eine deutlich bessere Flächenabdeckung, ohne dass mehrere Sensoren installiert werden müssen. Verteilte Temperatursensoren benötigen zudem weniger Verkabelung für den Anschluss an Endgeräte und gewährleisten einen sicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen, da sich im Messbereich keine elektrischen Bauteile befinden.
Das Tempsens DTSenz-System zur verteilten Temperaturmessung deckt standardmäßig einen Temperaturbereich von -20 °C bis +120 °C ab. Spezielle Kabel ermöglichen den Betrieb auch außerhalb dieses Bereichs. Die Genauigkeit des Systems beträgt ±2 °C über eine maximale Messdistanz von 16 km bei einer Messzeit von 5 Sekunden. Die Temperaturauflösung liegt bei 0,1 °C, was geringe Temperaturabweichungen ermöglicht. Die Positionsgenauigkeit von ±0,5 Metern gewährleistet zudem die präzise Lokalisierung von Temperaturabweichungen entlang des überwachten Objekts.
Die Fluoreszenzabklingzeit misst die exponentielle Zeitkonstante, die angibt, wie schnell die Fluoreszenzintensität nach dem Ende des Anregungspulses abnimmt. Das FluoroSenz-System misst diese Abklingzeit mit Mikrosekundenpräzision mittels fortschrittlicher Signalverarbeitung und wandelt sie mithilfe vordefinierter, spezifisch für das Seltenerd-Fluoreszenzmaterial erstellter Kalibrierkurven in eine absolute Temperatur um. Dadurch sind die Messungen unabhängig von Faserbiegeverlusten oder der Degradation von Steckverbindern.
Das FluoroSenz-Fluoreszenz-Faseroptik-Temperatursensorsystem misst Temperaturen von -40 °C bis 260 °C mit einer Genauigkeit von ±1 °C und einer Auflösung von 0,1 °C über den gesamten Messbereich. Die PTFE-Ummantelung (Polytetrafluorethylen) der drei Millimeter dicken Messkabel gewährleistet Zuverlässigkeit im Temperaturbereich von -20 °C bis 65 °C und eine gleichbleibende Leistung über alle Betriebstemperaturen hinweg.
Fluoroptische Temperatursensoren (Thermometer) bieten durch ihre Bauweise, die das Fehlen metallischer Leiter zwischen Messort und Gerät ermöglicht, eine vollständige galvanische Trennung und absolute Immunität gegen elektromagnetische Störungen, Magnetfelder und Hochspannung (bis zu 500 kV). Diese nichtleitende Bauweise schützt vollständig vor Erdschleifen, induzierten Strömen, transienten Spannungen und Zündquellen und gewährleistet gleichzeitig eine präzise Temperaturmessung, wo herkömmliche RTD- und Thermoelement-Bauweisen versagen oder in Hochspannungstransformatoren, Schaltanlagen, Generatoren und MRT-Geräten ein erhebliches Gefahrenpotenzial darstellen würden.
Das Faser-Bragg-Gitter (FBG) ermöglicht präzise Messungen von Temperatur, Dehnung (dynamisch und statisch), Vibration, Druck und Beschleunigung über einen weiten Temperaturbereich (-20 °C bis 900 °C). Die Besonderheit des FBG-Sensors liegt in seiner Fähigkeit, durch Messung der Wellenlängenverschiebung als multiparametrisches Überwachungsgerät über ein einziges Glasfasernetz zu fungieren.
Die Bragg-Wellenlänge ist die Wellenlänge des Lichts, das von einem Faser-Gitter spezifisch reflektiert wird. Eine Änderung der Temperatur oder Dehnung führt zu einer proportionalen Verschiebung der Bragg-Wellenlänge und bildet somit die Grundlage für Messungen.
FBG-Sensoren weisen eine Genauigkeit von ±1,0 °C auf. Sie bieten eine Dehnungsgenauigkeit von etwa ±2 µε. Glasfaserkabel zeichnen sich durch ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis aus und können selbst geringste Änderungen der Umgebungsbedingungen mit hoher Empfindlichkeit erfassen.
Der Preis des Faser-Bragg-Gitter-Sensors richtet sich nach Kanalkonfiguration, Anzahl der unterstützten Messpunkte, Temperaturbereich und Kabellänge. Tempsens bietet ein wettbewerbsfähiges Preis-Leistungs-Verhältnis – von kostengünstigen Einzelpunktlösungen bis hin zu kompletten Mehrkanalnetzwerken, die für maximale Leistung bei allen Überwachungsanforderungen ausgelegt sind.
Sie werden vor allem in Temperaturmess Anwendungen, bei denen herkömmliche Sensoren versagen, eingesetzt. Insbesondere in Umgebungen mit hoher EMI, hohen Spannungen oder mit einem eingeschränkten Zugang finden sie nutzen.
Er erkennt Änderungen in den optischen Eigenschaften – z. B. Wellenlängenverschiebungen (bei FBG-Sensoren) oder Fluoreszenz Abklingzeiten –, die durch Änderungen von Temperatur oder Dehnung verursacht werden.
Sie sind unempfindlich gegen EMI, hochpräzise, reagieren schneller und bieten langfristige Stabilität.
