Name: DTSX1 Fiber Optic Heat Detector
Brand: Yokogawa
SKU: dtsx-1-fiber-optic-heat-detector

O que é sensoriamento distribuído de temperatura?

O sensor de temperatura distribuído (DTS) mede a distribuição de temperatura ao longo do comprimento de um cabo de fibra óptica usando a própria fibra como elemento sensor. Diferentemente da medição de temperatura elétrica tradicional (termopares e RTD), o comprimento do cabo de fibra óptica é o sensor de temperatura. O sensoriamento de temperatura distribuído pode fornecer milhares de medições de temperatura exatas e precisas em uma longa distância. Em comparação com as medições elétricas tradicionais de temperatura, o sensoriamento distribuído de temperatura representa um método econômico para obter medições de temperatura precisas e de alta resolução.

Apresentamos o sensor de temperatura de fibra óptica, DTSX

O monitoramento da temperatura em grandes fábricas sem áreas em branco é difícil devido a questões técnicas e de custo, além de ser difícil cumprir as políticas corporativas de HSE. O DTSX mede a distribuição de temperatura ao longo do comprimento de um cabo de fibra óptica usando a própria fibra como elemento sensor e é ideal para o monitoramento de temperatura em longas distâncias e áreas amplas. O DTSX tem sido cada vez mais usado em diversas aplicações, como detecção de incêndio, detecção de vazamento e manutenção preventiva.

Quais são as vantagens de usar o DTS?

Custo
Quando um aplicativo exige a medição de centenas ou milhares de sensores, torna-se muito caro conectar cada sensor individual a uma estação de aquisição de dados. É muito mais econômico e vantajoso obter uma medição de temperatura precisa e de alta resolução usando um cabo de fibra óptica.

Longa distância
É difícil medir a temperatura em uma longa distância usando sensores de medição elétrica tradicionais. O cabo de fibra óptica DTS não apenas pode ser implantado em uma longa distância, mas também fornece um perfil de alta resolução da área, bem como uma medição precisa e exata da temperatura nessa distância.

Ambiente com alto nível de ruído eletromagnético
O DTS é isolado do ruído eletromagnético devido às suas características ópticas. Diferentemente dos sensores de medição elétrica tradicionais (termopar e RTD), não há nenhum componente elétrico dentro da fibra óptica e, portanto, ela é imune a ruídos eletromagnéticos.

O que é o sensor de temperatura distribuída DTSX1?

O DTSX1 não só atende às necessidades de manutenção de ativos para evitar acidentes causados por calor de alta temperatura, como anomalias em equipamentos, mas também se concentra em ^aplicações de detecção de incêndio*1. Por exemplo, ele foi introduzido para detectar incêndios em túneis, bandejas de cabos, correias transportadoras e muito mais.
O DTSX1 mede a temperatura e detecta o calor usando um cabo de fibra óptica. É semelhante ao tradicional Detector de Calor Linier (sensor linear de um tipo de detecção de temperatura fixa), mas o supera na capacidade de detecção de calor. O DTSX1 permite medições de longa distância e oferece uma faixa de temperatura mais ampla. Ao detectar com precisão os locais de vários pontos quentes ao mesmo tempo e emitir alarmes predefinidos, ele protege seus ativos importantes antes que a temperatura aumente e resulte em um incêndio.
*1: Em conformidade com o padrão europeu de certificação de detecção de incêndio (EN 54-22)
Número de certificação VdS: G 220001

Sobre OpreX

OpreX é a marca abrangente para os negócios de automação industrial (AI) e controle da Yokogawa e representa a excelência em tecnologia e soluções relacionadas. Ela consiste em categorias e famílias em cada categoria. Este produto pertence à família OpreX Field Instruments que está alinhada à categoria OpreX Measurement.

Princípio de medição

Princípio de funcionamento

Yokogawa O DTSX1 mede a temperatura e a distância ao longo do comprimento de uma fibra óptica usando o princípio de dispersão Raman. Um pulso de luz (pulso de laser) lançado em uma fibra óptica é espalhado pelas moléculas de fibra de vidro à medida que se propaga pela fibra e troca energia com as vibrações da rede. À medida que o pulso de luz se espalha pelo cabo de fibra óptica, ele produz um sinal de stokes (comprimento de onda mais longo) e um sinal de anti-stokes (comprimento de onda mais curto), sendo que ambos os sinais se deslocaram a partir do lançamento da fonte de luz. A relação de intensidade dos dois componentes de sinais depende da temperatura na posição em que a dispersão Raman é produzida. Essa temperatura pode, portanto, ser determinada medindo-se as respectivas intensidades dos sinais stokes e anti-stokes. Além disso, parte da luz espalhada, conhecida como retroespalhamento, é guiada de volta para a fonte de luz. A posição da leitura da temperatura pode, portanto, ser determinada medindo-se o tempo necessário para que a retrodifusão retorne à fonte.

Dispersão Raman

Toda luz interage com a matéria! Por exemplo, imagine-se em uma garagem totalmente preta, sem nenhuma fonte de luz externa. Dentro dessa garagem há um carro esportivo vermelho brilhante. Não é preciso dizer que não é possível ver o carro esportivo ou a cor do carro esportivo em si. Entretanto, quando você acende as luzes da garagem, pode ver imediatamente a fonte de luz refletindo a cor vermelha brilhante do carro. A luz que está refletindo no carro esportivo vermelho está refletindo apenas o espectro "vermelho", portanto, seus olhos veem o carro esportivo como, bem, vermelho.

Dispersão Raman

Esse fenômeno também é verdadeiro quando se dispara um pulso de luz (pulso de laser) contra uma molécula, nesse caso, a molécula de fibra de vidro no cabo de fibra óptica. Quando a fonte de luz entra no cabo de fibra óptica, a maior parte da luz retorna (retroespalhamento) inalterada (sem alteração no comprimento de onda). No entanto, uma pequena quantidade dessa luz é deslocada/alterada. Esse deslocamento/alteração da fonte de luz é chamado de dispersão Raman. Como a dispersão Raman é influenciada termicamente pela temperatura, a intensidade depende da temperatura. O sensor de temperatura distribuído está capturando o deslocamento/alteração do pulso de luz em propagação e medindo as intensidades entre os dois componentes do sinal (stokes e anti-stokes).

Tipos de dispersão de luz

Yokogawa medem a distribuição de temperatura usando a luz de dispersão Raman, que apresenta sensibilidade à temperatura particularmente boa entre os seguintes tipos de luz de dispersão.

Tipos de dispersão de luz	Recursos	Campo de aplicação
Dispersão de Rayleigh (Rayleigh)	Causado por flutuações na densidade dentro do meio Os mesmos componentes de frequência que os da luz incidente	Distribuição de perda de fibra óptica (OTDR: Reflectômetro óptico no domínio do tempo)
Dispersão Raman (Raman)	Causado pela interação com a vibração molecular dentro do meio A intensidade dos raios anti-Stokes depende principalmente da temperatura.	Distribuição de temperatura (DTS: Sensor de temperatura distribuída)
Dispersão de Brillouin (Brillouin)	Causado pela interação com ondas sonoras dentro do meio A frequência depende da tensão e da temperatura.	Distribuição da deformação (DSS：Sensor de deformação distribuído) Distribuição de temperatura

Método de medição

Método de medição de extremidade única

Esse método lança pulsos ópticos em apenas uma extremidade da fibra óptica para detecção. Fácil de instalar, ele é eficaz quando o alvo de medição é de longo alcance.

Método de medição de extremidade única

Método de medição de extremidade dupla

Esse método lança pulsos ópticos em ambas as extremidades de uma fibra óptica em loop para detecção.
Esse método permite a continuidade da medição mesmo se um dos pontos do cabo de fibra óptica for rompido.

Método de medição de extremidade dupla

Comparação de métodos de medição

Método de medição	Vantagens	Desvantagens
Método de medição de extremidade única	Em comparação com a medição de extremidade dupla, o cabo do sensor de fibra óptica pode ser facilmente instalado. Não é necessário um switch óptico. Mesmo que a fibra óptica esteja quebrada, é possível continuar a medição em pontos anteriores à seção quebrada.	É impossível compensar as flutuações de perda de fibra óptica com base na posição. A calibração da temperatura é mais complicada do que a medição de duas extremidades.
Método de medição de extremidade dupla	A distribuição da perda da fibra óptica ao longo da fibra óptica é automaticamente cancelada. Yokogawa reduz a influência, como o escurecimento. Se a fibra óptica for rompida, o método de medição será automaticamente alterado para a medição de extremidade única.	A instalação do cabo do sensor de fibra óptica deve ser feita em loop. É necessário um switch óptico. A faixa de distância máxima real para medição de temperatura é a metade da faixa para o método de medição de extremidade única.

Tipos de sensores de temperatura

Tipos de sensores de temperatura e seus recursos

Tipo	Recursos
Sensor de fibra óptica	Uma fibra óptica, usada como sensor de temperatura, é adequada para monitorar temperaturas em uma longa distância e em uma área ampla. Ela permite identificar locais específicos em uma base por intervalo de amostragem ao longo do cabo do sensor de fibra óptica e monitorar a temperatura em cada local.
Câmera térmica	Esse instrumento detecta a energia radiante infravermelha de objetos para medir temperaturas. Capaz de medir distribuições de temperatura em uma ampla área sem contato, ele é adequado para monitorar temperaturas de fornos industriais, sólidos de revolução, etc.
Termômetro de resistência	Esse sensor usa a característica da resistência elétrica do metal que muda quase proporcionalmente à temperatura. Capaz de medir a temperatura com precisão, ele é adequado para a medição de temperatura de precisão industrial.
Termopar	Quando dois metais diferentes são conectados um ao outro, a diferença de temperatura entre os metais desenvolve uma força eletromotriz na conexão. Esse sensor usa essa força eletromotriz. Capaz de medir a temperatura em uma ampla área a baixo custo, ele é amplamente utilizado como sensor de temperatura para uso industrial.
Termômetro de radiação	Esse termômetro mede as temperaturas por meio da medição da intensidade dos raios infravermelhos dos materiais. Como um termômetro sem contato capaz de medição remota, ele é adequado para medir temperaturas ultra-altas.

Comparação entre os métodos de monitoramento de temperatura

	Sensor de fibra óptica	Câmera térmica	Sensor de ponto (Termopar)
Descrição	Monitoramento de área ampla com base em um sensor de fibra óptica	Monitoramento da temperatura da superfície com base em uma câmera térmica	Monitoramento multiponto baseado em sensores discretos
Método de detecção	Contato	Sem contato	Contato
Faixa de temperaturas monitoradas	-200 a 300 °C (Com base em um cabo sensor)	Temperatura normal até 2000 °C (É necessária a troca de faixa)	-200 a 1000 °C (Termopar tipo K)
Área	Cobertura de uma área muito ampla DTSX200: até 6 km / canal DTSX3000: até 50 km / ch DTSX1: até 16 km / ch	Pequeno ângulo de visão de 20°	Área ampla
Vantagens	Cobertura de uma área muito ampla e monitoramento contínuo	Capacidade de monitoramento de uma pequena área limitada	Capacidade de monitoramento de uma pequena área limitada
Desvantagens	Restrito a pequenas áreas	Monitoramento sem emendas	Monitoramento sem emendas Instalação e manutenção de fios condutores de compensação

Tipos de cabos

Você pode escolher o tipo mais adequado de acordo com o uso pretendido.

Temperatura normal de operação	Aplicação	Tipo de cabo	Detalhes do cabo	Recursos
Temperatura normal	Detecção de incêndio em transportadores Monitoramento da temperatura do cabo Monitoramento da temperatura do duto de barramento Detecção de incêndio em túneis de cabos Detecção de incêndio em armazéns Detecção de pontos quentes Detecção de pontos frios etc.	Tipo padrão	Image Zoom	Não metálico, leve e fácil de instalar Certificação EN 54-22
		Tipo robusto	Image Zoom	Resistente a esmagamento e tensão e com menor probabilidade de quebrar Certificação EN 54-22
		Tipo flexível	Image Zoom	Fino, flexível e fácil de instalar ao longo dos alvos de medição
Temperatura alta/baixa	Monitoramento de alto-forno Monitoramento da fornalha de secagem Detecção de vazamento de GNL Monitoramento de poços etc.	Tipo de tubo de aço	Image Zoom	Fino, flexível e fácil de instalar ao longo dos alvos de medição
Temperatura alta/baixa		Tipo blindado de aço	Image Zoom	Resistente a esmagamento e tensão e com menor probabilidade de quebrar

Construção de sistema simples adequada para detecção de incêndio

Além da função de monitoramento de temperatura, o DTSX1 oferece funções para processar dados de temperatura (fazer configurações de zona e alarme e emitir avisos) e produzir entrada/saída de contato, o que permite a construção de um sistema simples.

Exemplo de configuração do sistema

【Exemplo de um sistema host】
SMATRDAC+ (gravador e software de registro de dados), servidor CI e CENTUM (sistema integrado de controle de produção)

Introdução ao produto

DTSX1 Visão Geral

O DTSX1, que incorpora uma função de detecção de calor em uma única caixa, pode ser usado como um detector de calor imediatamente, bastando conectar o cabo de fibra óptica fornecido como padrão. Ele detecta calor elevado em uma área ampla com rapidez e precisão. Além disso, a capacidade de configurar o visor e o som do alarme individualmente para atender às suas aplicações permite a rápida detecção, localização e identificação de anormalidades.

As vantagens do DTSX1:

Detecção rápida de incêndios em uma área ampla
Monitoramento de temperatura de até 16 km de comprimento ao longo do cabo sensor de fibra óptica com tempo mínimo de medição de 5 segundos.
Monitoramento de área muito ampla de até 4 rotas (16 km x 4) com switch óptico.
Redução de erros humanos Prevenção de dependência humana
O monitoramento contínuo sem pontos cegos não deixa passar nenhuma temperatura anormal, mesmo em locais perigosos ou de difícil acesso.
Identifique o ponto anormal e permita uma resposta rápida com o monitor de zoneamento.
Redução de tempo e esforço para construir seu sistema, etc.
O sistema de pacote com cabo de fibra óptica e outros acessórios elimina o tempo e o esforço necessários para selecioná-los.
Vários sistemas host podem receber alarmes facilmente via Modbus/TCP ou saída de relé.
Redução dos custos operacionais e de garantia
O cabo de fibra óptica não se rompe, pois não tem elementos mecânicos; quando o cabo é danificado por força externa, ele pode substituir apenas a parte danificada.
O custo do seguro dos ativos é reduzido pela integração com o sistema de extinção de incêndios.

On the Partner Portal Member Site, you can check the details of the specifications.
GS 39J06B35-01 : DTSX1 Fiber Optic Heat Detector

Software

Software de visualização de controle DTSX3000 (DTAP3000)

Software de visualização de controle DTSX3000 (DTAP3000)
Image Zoom

O DTSX1 precisa processar dados de medição de temperatura em vários pontos de vários canais.
O DTAP3000 é um software aplicativo projetado especificamente para facilitar as configurações de todos os produtos DTSX (DTSX3000 / 200 / 1) e indicar os dados de medição. Com uma variedade de funções, como configuração e controle do DTSX1, indicação de resultados de medição, análise de alterações na temperatura e configuração e indicação de alarmes, o software fornece informações que ajudam a monitorar a temperatura.

Especificações

Consulte o site Especificações Gerais para obter especificações detalhadas.

DTSX1

Item			Especificações
Faixa de distância de medição			2km, 4km, 6km, 8km, 10km, 16km
Número de canais			1, 2, 4
Resolução espacial			1 m ou menos
Resolução de amostragem			Medição de temperatura em intervalos de 0,5 metro ou 1 metro
Tempo mínimo de medição de temperatura			5 segundos
Modo de medição			Com uma ou duas extremidades
Número de zonas configuradas			1.000 (sem sobreposição)
Interface	Saída óptica		E2000 / APC 50 / 125 μm GI
	LAN		10 BASE-T ou 100 BASE-TX Modbus / TCP
	Saída de relé		8, 64 portas, máximo de 35 V / 1 A CC
	Entrada de relé		4 portas LIGADAS: 12 a 30 V / 5 mA CC Desligado: 3 V / 2 mA CC
	Tela		ENERGIA SISTEMA OPERAÇÃO ALARME / PRÉ-ALARME / FALHA (Exibido para cada canal)
	Interruptor	REINICIAR	Redefinição do estado do alarme
	Interruptor	ACK	Confirmação de alarme (Manter o estado de alarme)
Energia fornecimento	Tensão operacional		10 a 30 V CC (Tensão nominal: 12 ou 24 V CC)
Energia fornecimento	Energia consumo		30 W (normalmente 15 W a 23 °C temperatura ambiente)
Dimensões (L × A × P)			500 mm × 500 mm × 250 mm
Peso			28 kg
Tipo de montagem			Montagem na parede

CONFORMIDADE REGULATÓRIA e CONFORMIDADE COM AS NORMAS

Categoria		Padrão
Detecção de incêndio		EN 54-22
Segurança do laser		IEC 60825-1 EN 60825-1 FDA (CDRH)
Marca CE	EMC	EN 55011 EN 61000-6-2
	Segurança geral	EN 61010-1 EN IEC 61010-2-201
	Diretiva RoHS	EN IEC 63000
	Segurança do laser	EN 60825-1
Marca CSA	Segurança geral	CSA C22.2
Marca KC	EMC	Padrões EMC coreanos
Marca RCM	EMC	EN 55011

Observação: de acordo com a legislação da UE, o fabricante e o representante autorizado no EEE (Espaço Econômico Europeu) estão indicados abaixo:
Fabricante: YOKOGAWA Electric Corporation (2-9-32 Nakacho, Musashino-shi, Tóquio 180-8750, Japão).
Representante autorizado no EEE: Yokogawa Europe B.V. (Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, Holanda).

Indústrias /Solicitações

Detecção de incêndio

A detecção precoce de incêndios em processos e ambientes críticos é um componente importante para qualquer sistema de segurança. Um incêndio em chamas tem consequências devastadoras para ativos importantes, produtos e, o mais importante, vidas humanas. Além disso, o custo do tempo de inatividade devido ao incêndio leva à perda de oportunidades e a reparos dispendiosos. A tecnologia de sensores discretos geralmente falha devido às condições do ambiente circundante, como poeira, umidade, calor e corrosão. Além disso, a manutenção de uma tecnologia de sensor convencional é cara devido aos reparos constantes. O DTSX1 da Yokogawa foi projetado para detectar incêndios em ativos críticos sob as condições mais extremas e oferece confiabilidade, desempenho e economia de custos inigualáveis.

Yokogawa O DTSX1 da KPMG foi projetado para ser implementado nas seguintes aplicações de detecção de incêndio:

Correias transportadoras que transportam mercadorias importantes
Fazendas de tanques
Bandejas de cabos
Túneis subterrâneos
Dutos (subterrâneos, acima do solo)
Instalações nucleares
Mineração, Refinaria

Recurso	Benefícios
Resolução especial de 1 milhão de euros	Identificar o local exato do incêndio
Resolução de temperatura de até 0,1°C	Possível detecção de incêndio nos primeiros 10 segundos após a ocorrência
Sensor de cabo de fibra óptica	Diferentemente do sensor discreto ou da câmera IR, o cabo de fibra óptica elimina os "pontos cegos"
Cabo de fibra óptica revestido	Imune a poeira, umidade, corrosão e sujeira
Relatório e análise de dados	Acesse dados históricos usando HTTP, SFTP ou navegador da Web
Ampla gama de protocolos de comunicação	Conecte-se ao DCS, PLC, DAQ e interface sem fio existentes
6 km de fibra óptica = 6.000 pontos!	Forma econômica de medir a temperatura em comparação com a tecnologia tradicional de sensores

* Supondo que a taxa de varredura e os intervalos de atualização de dados adequados sejam usados

Bateria de íon-lítio para veículos

Monitoramento inteligente das prateleiras do processo de fabricação e das prateleiras de armazenamento

Thermal runaway of lithium-ion batteries mounted on individual shelves is discovered at an early stage. This enables a quick initial response when an abnormality occurs to limit damage to a minimum.
(For details, refer to "Smart Monitoring of Manufacturing Process Shelves and Storage Shelves -In-vehicle Lithium-ion Battery Applications- ".)

Prevenção de incêndios em dutos de ar de exaustão no processo de montagem de baterias

Fires or dust explosions in exhaust air ducts for preventing the contamination of aluminum dust in the assembly process of lithium battery batteries are monitored. Abnormalities are not overlooked as ducts extending over long distances in blind areas such as roof space are comprehensively monitored. (For details, refer to “Prevention of Fires in Exhaust Air Ducts in Battery Assembly Process -In-Vehicle Lithium-ion Battery Applications- ".)

Monitoramento da solidez do barramento de suprimento Energia

The joints of the power supply bus bar are monitored.
Abnormalities are not overlooked as fiber optic cable is built into the bus duct and bus bars extending over long distances in blind areas such as roof space are comprehensively monitored.
(For details, refer to "Monitoring of Soundness of Power Supply Bus Bar -In-vehicle Lithium-ion Battery Applications-".)

Cabo de fibra óptica visualiza a distribuição de temperatura no interior do forno

O sensor de temperatura distribuído por fibra óptica DTSX pode monitorar a distribuição de temperatura a cada metro ao longo do caminho do cabo de fibra óptica.
Termopares etc. são usados para o controle do aquecedor até agora e, ao adicionar o DTSX a eles, será possível visualizar a distribuição de temperatura dentro de todo o forno de secagem.
A resolução dos problemas do aquecedor e de outros problemas por meio da utilização do resultado e a passagem dos produtos pelo forno após o ajuste da temperatura interna do forno para o perfil de temperatura ideal resultam em maior produtividade.

Cabo de fibra óptica visualiza a distribuição de temperatura no interior do forno

When attempts are made to measure multiple points by thermocouples, etc., wiring is complicated, construction costs escalate and periodic maintenance of each individual sensor is required. This is unrealistic when applying it to multiple drying furnaces.
As the DTSX system requires only laying fiber optic cable inside the furnace, both initial and running costs can be reduced.
Moreover, a single DTSX can cover multiple drying furnaces, which improves cost effectiveness.
The DTSX has also been put to use in monitoring the temperature distribution in tunnel furnaces.
(For details, refer to "Fiber Optic Cable Visualizes In-furnace Temperature Distribution".)

Energia

Yokogawa O DTSX1 pode proteger a infraestrutura da linha/cabo de energia existente e reduzir os custos monitorando a dinâmica térmica da linha de transmissão e distribuição de energia. Ao medir a temperatura da linha de energia, os operadores da rede elétrica podem maximizar a capacidade utilizável da corrente de energia, evitando danos ao cabo de energia e prolongando a vida útil do cabo ao manter a corrente de energia óptica. Mais importante ainda, os operadores podem identificar pontos quentes, focos de incêndio e a localização do fogo ao longo de toda a rede. O DTSX1 minimiza as possíveis interrupções da rede elétrica e agiliza o processo de manutenção preventiva. Devido à sua imunidade à interferência eletromagnética, o DTSX1 é ideal para ambientes de alta tensão e alto ruído. O DTSX1 foi projetado para ser implantado nos seguintes ambientes:

Cabos de energia subterrâneos
Cabos de energia submarinos
Linhas elétricas aéreas
Estação de distribuição
Subestações

Recursos	Benefícios
Isolamento de interferência eletromagnética	A fibra óptica é isolada da corrente magnética elétrica
Medição e monitoramento de temperatura em tempo real	Medir e monitorar a temperatura da rede elétrica/cabo em tempo real
Medir e monitorar vários circuitos/cabos de energia	Até 16 canais de switch óptico podem ser conectados
Relatório e análise de dados	Acesse dados históricos usando HTTP, SFTP ou navegador da Web
Ampla gama de protocolos de comunicação	Conecte-se ao DCS, PLC, DAQ e interface sem fio existentes
6 km de fibra óptica = 6.000 pontos!	Forma econômica de medir a temperatura em comparação com a tecnologia tradicional de sensores

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Software de registro de dados GA10

O software mais recente que permite a você criar um sistema DAQ sem programação. Projetado para máxima compatibilidade com gravadores Yokogawa, registradores de dados, controladores de temperatura e monitores de energia, o GA10 também pode adquirir dados por meio de comunicações Modbus.

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