Оптоволоконный тепловой датчик DTSX1

Принцип измерения

Принцип работы

Датчик DTSX1 компании Yokogawa измеряет температуру и расстояние с помощью отрезка оптоволоконного кабеля, используя принцип комбинационного рассеяния. Импульс света (лазерный импульс), направляемый в оптическое волокно, рассеивается молекулами стекловолокна по мере распространения по волокну и обменивается энергией с колебаниями решетки. По мере того, как световой импульс рассеивается по оптоволоконному кабелю, он создает стоксов сигнал (большая длина волны) и антистоксов сигнал (более короткая длина волны), причем оба сигнала смещаются от начальной точки источника света. Отношение интенсивностей двух компонентов сигнала зависит от температуры в месте возникновения комбинационного рассеяния. Таким образом, эта температура может быть определена путем измерения интенсивности стоксова и антистоксова сигналов. Кроме того, часть рассеянного света, известная как обратное рассеяние, направляется обратно к источнику света. Таким образом, положение измеренных показаний температуры может быть определено путем измерения времени, которое требуется свету обратного рассеяния для того, чтобы вернуться к источнику.

Комбинационное рассеяние

Любой свет взаимодействует с материей! Например, представьте, что вы стоите в темном гараже без внешнего источника света. Внутри гаража стоит ярко-красный спортивный автомобиль. Излишне говорить, что вы не сможете увидеть ни сам автомобиль, ни его цвет. Однако, когда вы включаете свет в гараже, вы сразу видите свет от источника, отражающийся от ярко-красного автомобиля. Свет, который отражается от красного спортивного автомобиля, возвращает только «красный» спектр, поэтому ваши глаза видят спортивный автомобиль, собственно, как красный.

Типы рассеянного света

Распределенные датчики температуры компании Yokogawa измеряют распределение температуры с помощью комбинационного рассеяния света, которое демонстрирует особенно хорошую температурную чувствительность для следующих типов рассеянного света.

Mетодика измерений

Односторонний метод измерения

• При использовании этого метода оптические импульсы направляются только на один конец оптического волокна. Простота установки, эффективен при измерении на больших расстояниях

Двусторонний метод измерения

• В этом методе оптические импульсы подаются на оба конца оптического волокна, проложенного петлей, для выполнения измерений
• Этот метод позволяет продолжать измерения, даже если произойдет обрыв оптоволоконного кабеля

Сравнение методов измерений

Типы датчиков температуры

Типы датчиков температуры и их особенности

Сравнение методов мониторинга температуры

	Оптоволоконный датчик	Термокамера	Точечный датчик (термопара)
Описание	Мониторинг на большой площади на основе оптоволоконного датчика	Контроль температуры поверхности на основе термокамеры	Многоточечный мониторинг на основе дискретных датчиков
Метод обнаружения	Контактный	Бесконтактный	Контактный
Диапазон контролируемых температур	От -200 до 300 °C (На основе кабельного датчика)	От нормальных температур до 2000 °C (Требуется переключение диапазонов)	От -200 до 1000 °C (Термопара типа K)
Площадь	Охват очень большой территории DTSX200: до 6 км / канал DTSX3000: до 50 км / канал DTSX1: до 16 км / канал	Малый угол обзора 20°	Широкий охват
Преимущества	Охват очень большой территории и непрерывный мониторинг	Возможность мониторинга ограниченной малой площади	Возможность мониторинга ограниченной малой площади
Недостатки	Ограничено небольшими площадями	Непрерывный мониторинг	Непрерывный мониторинг Монтаж и обслуживание компенсирующих токопроводов

Tипы кабелей

Вы можете выбрать наиболее подходящий тип в зависимости от предполагаемого сценария использования

Нормальная рабочая температура	Области применения	Тип кабеля	Данные о кабеле	Характеристики
Нормальная температура	Обнаружение пожара на конвейере Контроль температуры кабеля Контроль температуры шинопровода Обнаружение пожара в кабельном тоннеле Обнаружение пожара на складе Обнаружение горячих точек Обнаружение холодных точек и т.д.	Стандартное исполнение	Image Zoom	Неметаллические, легкие и простые в установке  Сертификация по EN 54-22
		Надежное исполнение	Image Zoom	Устойчивость к раздавливанию и растяжению и меньшая вероятность разрушения Сертификация по EN 54-22
		Гибкое исполнение	Image Zoom	Тонкий, гибкий и простой в установке вдоль измеряемых объектов
Высокая / Низкая температура	Контроль доменных печей Мониторинг сушильных печей Обнаружение утечек СПГ Мониторинг скважин и т.д.	Исполнение в стальной трубке	Image Zoom	Tонкий, гибкий и простой в установке вдоль измеряемых объектов
		Исполнение в стальной оплетке	Image Zoom	Устоячивость к раздавливанию и растяжению и меньшая вероятность разрушения

Общие сведения

Озор DTSX1

DTSX1, включающий функцию обнаружения тепла в одном корпусе, может использоваться в качестве теплового извещателя путем простого подключения оптоволоконного кабеля, входящего в стандартную комплектацию. Он быстро и точно определяет повышение температуры на большой площади. Кроме того, возможность индивидуальной настройки визуального и звукового оповещения об аварийном сигнале в соответствии с вашими задачами позволяет быстро обнаруживать, локализовать и идентифицировать отклонения от нормы.

Преимущества DTSX1:

• Быстрое обнаружение возгораний на обширной территории

  Контроль температуры в зонах протяженностью до 16 км вдоль кабеля оптоволоконного датчика с минимальным временем измерения, равным 5 секундам.
  Мониторинг очень широкой зоны: до 4 трасс (16 км x 4) с помощью оптического переключателя.

• Снижение вероятности влияния человеческого фактора. Предотвращение зависимости от решения человека

  Непрерывный мониторинг без мертвых зон не оставить без внимания аномальное повышение температуры даже в опасных или труднодоступных местах. 
  Определение точек с аномальными показаниями и обеспечение быстрого реагирования с помощью зонирования мониторинга.

• Сокращение времени и усилий на создание системы и т.д.

  Комплексная система с оптоволоконным кабелем и другими аксессуарами исключает время и усилия, необходимые для их выбора.
  Различные хост-системы могут легко получать сигнал тревоги посредством протокола Modbus/TCP или релейного выхода.

• Снижение эксплуатационных и гарантийных расходов

  Оптоволоконный кабель не изнашивается, так как в нем нет механических элементов, при повреждении кабеля под действием внешней силы можно заменить только поврежденный участок.
  Стоимость страхования имущества снижается за счет интеграции с системой пожаротушения.

Подробную информацию о спецификациях можно найти на Сайте для зарегистрированных пользователей партнерского портала
GS 39J06B35-01 : оптоволоконный тепловой датчик DTSX1

Программное обеспечение

ПО визуализации управления DTSX3000 (DTAP3000)

Характеристики

Подробную информацию см. в общих технических характеристиках

DTSX1

Соответствие нормативным требованиям и стандартам

Примечание: в соответствии с требованиями законодательства ЕС производитель и уполномоченный представитель в ЕЭЗ (Европейской экономической зоне) указаны ниже
Изготовитель: YOKOGAWA Electric Corporation (2-9-32 Nakacho, Musashino-shi, Tokyo 180-8750, Japan (Токио, Япония)
Уполномоченный представитель в ЕЭЗ: Yokogawa Europe BV (Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, The Netherlands (Амерсфорт, Нидерланды)

Отрасли/Области применения

Обнаружение пожара

Раннее обнаружение пожара является важным компонентом любой системы безопасности для критически важных процессов и окружающей среды. Пожар с открытым огнем имеет разрушительные последствия для важных активов, оборудования и, что наиболее важно, для жизни людей. Кроме того, стоимость простоя из-за пожара приводит к упущенной прибыли и дорогостоящему ремонту. Технология дискретных датчиков часто дает сбой из-за условий окружающей среды, таких как пыль, влажность, высокая температура и коррозия. Кроме того, техническое обслуживание обычных датчиков приводит к значительным затратам из-за необходимости постоянного ремонта. Датчик DTSX1 компании Yokogawa предназначен для обнаружения пожаров на критически важных объектах в самых экстремальных условиях и обеспечивает непревзойденную надежность, производительность и экономию средств.

Датчик DTSX1 от Yokogawa предназначен для использования в следующих системах обнаружения пожаров:

• Ленточные конвейеры, транспортирующие важные грузы
• Нефтебазы
• Кабельные лотки
• Подземные тоннели
• Трубопроводы (подземные, надземные)
• Объекты атомной энергетики
• Горнодобывающая промышленность, НПЗ

* При условии использования соответствующей частоты сканирования и интервалов обновления данных

Литий-ионная аккумуляторная батарея

Интеллектуальный мониторинг процесса устаревания по рядам

Неуправляемый нагрев литий-ионных аккумуляторов, установленных в отдельных рядах, обнаруживается на ранней стадии. Это позволяет быстро реагировать при возникновении неисправности и свести ущерб к минимуму.
(Подробно см. в документе Интеллектуальный мониторинг процессов старения по рядам - применение литий-ионных аккумуляторов в транспортных средствах)

Предотвращение возгорания в вытяжных воздуховодах при сборке аккумуляторных батарей

Контролирует случаи возгорания или взрыва пыли в вытяжных воздуховодах для предотвращения загрязнения алюминиевой пылью в процессе сборки литиевых аккумуляторных батарей. Отклонения от нормы больше не упускаются из виду, поскольку воздуховоды, простирающиеся на большие расстояния в слепых зонах, таких как пространство под крышей, подвергаются всестороннему контролю. (Подробно см. в документе Предотвращение возгорания в вытяжных воздуховодах в процессе сборки аккумуляторных батарей – применение литий-ионных аккумуляторов в транспортных средствах)

Контроль исправности шин питания

Контролируются соединения на шинах электропитания.
Отклонения от нормы больше не упускаются из виду, так как оптоволоконный кабель встроен в шинопровод, а шины, простирающиеся на большие расстояния в слепых зонах, таких как пространство под крышей, тщательно контролируются.
(Подробно см. в документе Контроль исправности шин питания – применение литий-ионных аккумуляторов в транспортных средствах)

Оптоволоконный кабель позволяет визуализировать распределение температуры в печи

Оптоволоконный распределенный датчик температуры DTSX позволяет контролировать распределение температуры на каждом метре вдоль оптоволоконного кабеля.
До сих пор для управления нагревателем используются термопары и т.д., и добавление к ним DTSX позволит визуализировать распределение температуры внутри всего объема сушильной печи.
Решение проблем с нагревателем и других проблем за счет использования полученных результатов и пропускания продукции через печь после установки оптимальной температуры в печи приводит к повышению производительности.

При попытках выполнить измерения в нескольких точках с помощью термопар и т.д. усложняется прокладка проводки, возрастает стоимость строительства, и требуется периодическое техническое обслуживание каждого отдельного датчика. Это невозможно при использовании нескольких сушильных печей.
Поскольку система DTSX требует только прокладки оптоволоконного кабеля внутри печи, можно сократить как изначальные, так и эксплуатационные расходы.
Кроме того, один датчик DTSX может охватывать несколько сушильных печей, что повышает рентабельность.
DTSX также может использоваться для контроля распределения температуры в туннельных печах.
(Подробно см. в документе Оптоволоконный кабель для визуализации распределения температур в печах)

Энергетика

Датчик DTSX1 от Yokogawa может защитить инфраструктуру существующей линии электропередачи / кабеля и снизить затраты за счет мониторинга термодинамики линии передачи и распределения электроэнергии. Измеряя температуру линии электропередачи, операторы энергосистемы могут максимально увеличить полезную пропускную способность по току, избегая повреждения силового кабеля и продлевая срок его службы за счет поддержания оптимальной силы тока. Что еще более важно, операторы могут идентифицировать очаги нагрева, возникновение и местоположение пожаров по всей сети. DTSX1 сводит к минимуму возможные перебои в работе энергосистемы и оптимизирует процесс профилактического технического обслуживания. Благодаря своей невосприимчивости к электромагнитным помехам DTSX1 идеально подходит для работы в условиях высокого напряжения и помех. DTSX1 предназначен для развертывания в следующих средах:

• Подземные силовые кабели
• Подводные силовые кабели
• Воздушные линии электропередачи
• Распределительные станции
• Подстанции