PRODUKTY
O Nas
Czujniki światłowodowe
Czujniki światłowodowe to nowoczesna innowacja w dziedzinie pomiarów i monitoringu. Oparte są na zasadach, w których zmiany właściwości światła porównuje się ze zmianami parametrów fizycznych - w przeciwieństwie do czujników konwencjonalnych, które wykorzystują sygnały elektryczne. Czujniki światłowodowe są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), nieprzewodzące, odporne na korozję i wykazują wysoką odporność na większość substancji chemicznych. Mogą być stosowane w wymagających środowiskach, w których tradycyjne czujniki zawodzą, takich jak strefy wysokiego napięcia, atmosfery wybuchowe czy obszary o silnym polu elektromagnetycznym.
Tempsens jest globalnym liderem w zakresie Kamera termowizyjna i rozwiązań kablowych, a także opracował światłowodowy system monitorowania temperatury, obejmujący FluoroSenz, BraggSenz i DTSenz, z których każdy charakteryzuje się odmiennymi zasadami działania i zastosowaniami. Każdy z tych czujników temperatury światłowodowej umożliwia uzyskanie pomiaru temperatury w czasie rzeczywistym z dużą dokładnością, zapewniając precyzyjne wyniki nawet w bardzo wymagających środowiskach. FluoroSenz to system do punktowego pomiaru temperatury, BraggSenz i DTSenz służą do pomiarów wielopunktowych. Systemy te mogą być integrowane ze sprzętem lub strukturami, zapewniając unikalne możliwości pomiarowe i długą żywotność eksploatacyjną.
Dzięki tym zaletom czujniki światłowodowe znajdują coraz szersze zastosowanie w branżach wymagających wysoce niezawodnych systemów monitoringu. Integracja czujników światłowodowych w systemach poprawia bezpieczeństwo, skraca przestoje, zwiększa wydajność i obniża koszty.
System pomiaru temperatury oparty na fluorescencji światłowodowej
System monitoringu światłowodowego bazujący na fluorescencji umożliwia monitorowanie w czasie rzeczywistym w celu dokładnego pomiaru temperatury najgorętszych punktów uzwojenia transformatora oraz punktów styku rozdzielnicy.
Czujnik kraty Bragga z włókna szklanego
Rozproszony pomiar temperatury za pomocą światłowodu
Rozwiązania
O światłowodowych czujnikach temperatury
Cechy optycznego czujnika temperatury
Światłowodowe czujniki temperatury posiadają kilka zaawansowanych funkcji, które sprawiają, że są one bardzo niezawodne:
Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI):
Czujniki optyczne nie są podatne na szumy elektromagnetyczne, co umożliwia dokładne pomiary temperatury w transformatorach, rozdzielnicach, pomieszczeniach MRI i innych środowiskach o wysokim poziomie EMI.
Szeroki zakres pracy:
Czujniki temperatury oparte na światłowodach mogą pracować w szerokim zakresie temperatur — od kriogenicznych aż do 900°C.
Odporność na korozję i chemikalia:
Ponieważ włókno optyczne jest obojętne na większość substancji chemicznych, czujniki wykazują wysoką tolerancję na agresywne środowiska i są odporne na korozję.
Monitorowanie temperatury w czasie rzeczywistym:
Zapewniają ciągły, bieżący odczyt temperatury, umożliwiając wczesne wykrywanie anomalii i podjęcie odpowiednich działań korygujących.
Nieprzewodzące i iskrobezpieczne:
Ponieważ są w pełni dielektryczne, czujniki te można bezpiecznie stosować w środowiskach zagrożonych wybuchem lub wysokim napięciem, w których czujniki wykonane z metalu stanowią zagrożenie.
Długoterminowa stabilność:
Przy minimalnej degradacji sygnału czujniki światłowodowe utrzymują kalibrację i dokładność przez długi okres użytkowania.
Zastosowania Czujników Światłowodowych
Światłowodowe czujniki temperatury są wykorzystywane w wielu branżach dzięki swojej adaptacyjności, precyzji i niezawodności. Główne obszary zastosowań to:
Monitorowanie uzwojeń transformatorów, kabli podziemnych i szyn zbiorczych, kontrola obciążeń i wykrywanie punktów przegrzewania.
Zapewnienie bezpiecznych warunków załadunku i wykrywanie gorących punktów.
Down-hole temperature profiling in wells.
Leak detection and thermal analysis in pipelines and storage tanks.
Monitorowanie temperatury silników i awioniki, testy termiczne materiałów
kosmicznych i systemów obronnych.
Medycyna i Biomedycyna:
Bezinwazyjny pomiar temperatury podczas MRI, radioterapii czy zabiegów ablacji termicznej; zastosowania laboratoryjne i badawcze wymagające pomiaru wolnego od EMI.
Zastosowania laboratoryjne i badawcze, w których pomiary bez zakłóceń EMI mają kluczowe znaczenie.
Energia Odnawialna:
Monitorowanie temperatury silników turbin, paneli słonecznych, zabezpieczanie falowników i konwerterów przed przegrzewaniem.
Zapobieganie przegrzewaniu się falowników i przetworników.
Infrastruktura i Inżynieria Lądowa:
Monitoring stanu konstrukcji mostów, tuneli i zapór; detekcja pożaru w dużych obiektach infrastrukturalnych, takich jak tunele czy centra danych.
Wykrywanie pożaru poprzez integrację z dużymi infrastrukturami, takimi jak tunele, centra danych itp.
Odporność na Zakłócenia Elektromagnetyczne (EMI) :
Nieprzewodzące i Iskrobezpieczne:
Czujniki elektryczne stanowią zagrożenie w środowiskach wybuchowych lub łatwopalnych. Ponieważ czujniki światłowodowe są wykonane z nieprzewodzącego szkła lub plastiku, oferują one bezpieczeństwo wewnętrzne. Sprawia to, że światłowodowe czujniki temperatury są preferowanym wyborem dla niebezpiecznych lokalizacji, takich jak rafinerie ropy naftowej, zakłady chemiczne i kopalnie.
Nieprzewodzące i Iskrobezpieczne:
Czujniki elektryczne stanowią zagrożenie w środowiskach wybuchowych lub łatwopalnych. Ponieważ czujniki światłowodowe są wykonane z nieprzewodzącego szkła lub plastiku, oferują one bezpieczeństwo wewnętrzne. Sprawia to, że światłowodowe czujniki temperatury są preferowanym wyborem dla niebezpiecznych lokalizacji, takich jak rafinerie ropy naftowej, zakłady chemiczne i kopalnie.
Wysoka Dokładność i Czułość :
Czujniki światłowodowe zapewniają precyzyjne wykrywanie temperatury nawet w dynamicznych warunkach. Niezależnie od tego, czy monitorowane jest uzwojenie transformatora, czy mierzona jest temperatura w sprzęcie medycznym, optyczne czujniki temperatury oferują szybszą i dokładniejszą reakcję w porównaniu z tradycyjnymi termoparami lub czujnikami rezystancyjnymi (RTD). i programowalne Lub RTD.
Pomiar Długodystansowy i Rozproszony:
W systemach DTSenz i BraggSenz pojedynczy detektor światłowodowy może być używany do monitorowania wielu punktów lub nawet całej długości infrastruktury poprzez pomiar rozproszony. Rozwiązanie to jest niezwykle skuteczne w zastosowaniach wielkoskalowych, takich jak monitorowanie rurociągów, koryt kablowych czy tuneli - gdzie instalacja wielu czujników elektrycznych byłaby kosztowna i nieefektywna.
Kompaktowe, Lekkie i Elastyczne:
Światłowody mają bardzo małą średnicę i mogą się łatwo zginać, co pozwala na instalację czujników temperatury światłowodowych w ciasnych lub skomplikowanych przestrzeniach. Sprawdza się to szczególnie w lotnictwie, farmacji oraz w systemach wbudowanych, gdzie istotne są ograniczenia przestrzenne i precyzja. Farmacja, oraz wbudowane systemy czujników, gdzie ograniczenia przestrzenne i precyzja mają znaczenie.
Odporność na Trudne Warunki Środowiskowe:
Czujniki elektryczne często ulegają degradacji w wysokich temperaturach, pod wpływem promieniowania lub w środowiskach korozyjnych. W przeciwieństwie do nich, czujniki światłowodowe mogą pracować w szerokim zakresie temperatur i są odporne na korozję, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla pieców metalurgicznych, zakładów chemicznych czy obiektów jądrowych.
Pasywne i Tanie w Utrzymaniu:
Ponieważ część pomiarowa czujnika światłowodowego nie wymaga zasilania, zmniejsza to ryzyko awarii. Ich pasywna natura oraz długoterminowa stabilność kalibracji temperatury ograniczają koszty utrzymania w całym cyklu życia czujnika. Kalibracja temperatury stabilność obniża koszty konserwacji w trakcie cyklu życia czujnika.
Zwiększone Bezpieczeństwo w Strefach Wysokiego Napięcia:
Ponieważ czujniki światłowodowe nie przewodzą prądu elektrycznego, eliminują ryzyko powstawania pętli masy i zwarć. Jest to kluczowe podczas monitorowania systemów elektroenergetycznych wysokiego napięcia czy stacji rozdzielczych, gdzie tradycyjne czujniki stanowią zagrożenie bezpieczeństwa.
Najczęściej zadawane pytania
Często zadawane pytania
Znajdź odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące czujników temperatury światłowodowych.
Rozproszone czujniki temperatury wykorzystują pojedynczy odcinek światłowodu do zapewnienia ciągłych odczytów temperatury na całej długości światłowodu i mogą być odczytywane w tysiącach lokalizacji jednocześnie; w przeciwieństwie do tego, RTD I i programowalne Pomiar temperatury odbywa się tylko w ograniczonej liczbie oddzielnych punktów. Zastosowanie pojedynczego, światłowodowego, rozproszonego czujnika temperatury pozwala na uzyskanie większego zasięgu bez konieczności instalowania wielu czujników. Rozproszone czujniki temperatury wymagają również mniej okablowania do podłączenia do urządzenia końcowego i zapewniają bezpieczną pracę w środowiskach potencjalnie zagrożonych wybuchem, ponieważ w obszarze pomiaru nie znajdują się żadne elementy elektryczne.
System pomiaru temperatury Tempsens DTSenz Distributed Temperature standardowo działa w zakresie temperatur od -20°C do +120°C, a specjalistyczne kable umożliwiają pracę również poza tym zakresem. Dokładność systemu wynosi ±2°C na maksymalnym dystansie pomiaru 16 km, a czas pomiaru wynosi 5 sekund. Rozdzielczość pomiaru temperatury wynosi 0,1°C, co pozwala na uzyskanie niewielkich odchyleń temperatury. Dodatkowo, dokładność pomiaru położenia ±0,5 metra pozwala na precyzyjne określenie ewentualnych zmian temperatury wzdłuż monitorowanego obiektu.
Czas zaniku fluorescencji mierzy wykładniczą stałą czasową charakteryzującą szybkość spadku intensywności emisji fluorescencji po zakończeniu impulsu wzbudzenia. System FluoroSenz mierzy ten czas zaniku z precyzją mikrosekundową, wykorzystując zaawansowane przetwarzanie sygnału, i przekształca go na temperaturę bezwzględną za pomocą predefiniowanych krzywych kalibracyjnych, specyficznych dla materiału fluorescencyjnego z pierwiastków ziem rzadkich, zapewniając pomiary niezależne od strat na zgięciach światłowodów i degradacji złącza.
System fluorescencyjnego światłowodowego czujnika temperatury FluoroSenz umożliwia odczyt temperatury w zakresie od -40°C do 260°C z dokładnością ±1°C i rozdzielczością 0,1°C w całym zakresie roboczym. Osłona PTFE (politetrafluoroetylen) kabli czujnikowych o średnicy trzech milimetrów zapewnia niezawodność w zakresie temperatur od -20°C do 65°C i stałą wydajność w każdej temperaturze roboczej.
Fluoroptyczne czujniki temperatury (termometry) zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić całkowitą izolację galwaniczną i całkowitą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, pola magnetyczne i wysokie napięcie (do 500 kV) dzięki swojej konstrukcji, w tym brakowi metalowych przewodników elektrycznych między miejscem pomiaru a urządzeniem. Ta nieprzewodząca konstrukcja zapewnia pełną ochronę przed pętlami uziemienia, prądami indukowanymi, napięciami przejściowymi i źródłami zapłonu, jednocześnie zapewniając dokładny pomiar temperatury, podczas gdy konwencjonalne konstrukcje czujników RTD i termopar nie byłyby w stanie lub mogłyby stanowić główne zagrożenie w transformatorach wysokiego napięcia, rozdzielnicach, generatorach i urządzeniach MRI.
Siatka Bragga (FBG) zapewnia dokładne odczyty temperatury, odkształceń (zarówno dynamicznych, jak i statycznych), drgań, ciśnienia i przyspieszenia w szerokim zakresie (od -20°C do 900°C). Unikalną cechą czujnika FBG jest jego zdolność do działania jako wieloparametrowe urządzenie monitorujące z poziomu jednej sieci światłowodowej poprzez pomiar przesunięcia długości fali.
Długość fali Bragga to długość fali światła odbita od siatki światłowodowej. Zmiana temperatury lub naprężenia powoduje proporcjonalne przesunięcie długości fali Bragga, dlatego stanowi ona podstawę pomiaru.
Czujniki FBG charakteryzują się dokładnością ±1,0°C. Zapewniają dokładność pomiaru odkształceń rzędu ±2 µε. Kable światłowodowe charakteryzują się wysokim stosunkiem sygnału do szumu i mogą wykrywać nawet najmniejsze zmiany warunków otoczenia z wysoką czułością.
Cena czujnika Fiber Bragg Grating zależy od konfiguracji kanałów, liczby obsługiwanych punktów pomiarowych, zakresu temperatur i długości kabla. Tempsens oferuje konkurencyjne ceny, od ekonomicznych rozwiązań jednopunktowych po kompletne sieci wielokanałowe, zaprojektowane z myślą o maksymalnym wykorzystaniu potencjału wszystkich rodzajów potrzeb monitorowania.
Czujniki światłowodowe są głównie stosowane do monitorowania temperatury tam, gdzie tradycyjne czujniki są niewystarczające, zwłaszcza w środowiskach o dużych zakłóceniach elektromagnetycznych, wysokim napięciu lub ograniczonej dostępności.
Czujniki optyczne wykrywają zmiany we właściwościach światła, takie jak przesunięcie długości fali (w czujnikach FBG) lub czas zaniku fluorescencji, wywołane zmianami parametrów fizycznych otoczenia, np. temperatury lub naprężeń.
Zapewniają one lepszą odporność na EMI, wyższą dokładność, szybszy czas reakcji i długoterminową stabilność w porównaniu z klasycznymi czujnikami elektrycznymi.
