Sensor de temperatura distribuido DTSX200

Principio de medición

Principio de funcionamiento

Yokogawa El DTSX200 mide la temperatura y la distancia a lo largo de una fibra óptica utilizando el principio de dispersión Raman. Un pulso de luz (pulso láser) lanzado a una fibra óptica es dispersado por las moléculas de fibra de vidrio a medida que se propaga por la fibra e intercambia energía con las vibraciones de la red. A medida que el pulso de luz se dispersa por el cable de fibra óptica, produce una señal stokes (longitud de onda más larga) y una señal anti-stokes (longitud de onda más corta), de las cuales ambas señales se desplazaron desde el lanzamiento de la fuente de luz. La relación de intensidad de los dos componentes de la señal depende de la temperatura en la posición donde se produce la dispersión Raman. Así, esta temperatura puede determinarse midiendo las intensidades respectivas de las señales stokes y anti-stokes. Además, una parte de la luz dispersa, denominada retrodispersión, es guiada de vuelta hacia la fuente de luz. La posición de la lectura de la temperatura puede determinarse midiendo el tiempo que tarda la retrodispersión en volver a la fuente.

Dispersión Raman

Toda la luz interactúa con la materia. Por ejemplo, imagina que estás en un garaje completamente negro sin ninguna fuente de luz externa. Dentro del garaje hay un coche deportivo rojo brillante. Ni que decir tiene que no puede ver el deportivo ni su color. Sin embargo, cuando enciendes las luces del garaje, puedes ver inmediatamente la fuente de luz que refleja el color rojo brillante del coche. La luz que rebota en el deportivo rojo sólo rebota en el espectro "rojo", por lo que tus ojos ven el deportivo como, bueno, rojo.

Tipos de dispersión de la luz

Yokogawa miden la distribución de la temperatura utilizando luz de dispersión Raman, que presenta una sensibilidad a la temperatura especialmente buena entre los siguientes tipos de luz de dispersión.

Método de medición

Método de medición de un solo extremo

• Este método lanza impulsos ópticos en un solo extremo de la fibra óptica para la detección. Fácil de instalar, es eficaz cuando el objetivo de medición es de largo alcance.

Método de medición de dos extremos

• Este método lanza pulsos ópticos en ambos extremos de una fibra óptica en bucle para su detección.
• Este método permite seguir midiendo aunque se rompa un punto del cable de fibra óptica.

Comparación de los métodos de medición

Tipos de sensores de temperatura

Tipos de sensores de temperatura y sus características

Comparación entre métodos de control de la temperatura

	Sensor de fibra óptica	Cámara térmica	Sensor puntual (Termopar)
Descripción	Vigilancia de área amplia basada en un sensor de fibra óptica	Control de la temperatura superficial mediante una cámara térmica	Control multipunto basado en sensores discretos
Método de detección	Póngase en contacto con	Sin contacto	Póngase en contacto con
Gama de temperaturas controladas	-200 a 300 °C (Basado en un cable sensor)	Temperatura normal hasta 2000 °C (Conmutación de rangos necesaria)	-200 a 1000 °C (termopar tipo K)
Zona	Cobertura de una zona muy amplia DTSX200: hasta 6 km / canal DTSX3000: hasta 50 km / canal DTSX1: hasta 16 km / canal	Ángulo de visión reducido de 20	Amplia zona
Ventajas	Cobertura de una zona muy amplia y supervisión sin fisuras	Capacidad de vigilancia de una zona minúscula limitada	Capacidad de vigilancia de una zona minúscula limitada
Desventajas	Limitado a zonas pequeñas	Control sin fisuras	Control sin fisuras Instalación y mantenimiento de cables de compensación

Rendimiento

Los parámetros representativos que indican el rendimiento de los sensores de temperatura distribuidos incluyen la resolución espacial y la resolución de temperatura. A pesar de que, en general, existe una relación de compromiso entre estos parámetros, hemos logrado un alto rendimiento basado en la tecnología de procesamiento de señales.

Resolución espacial

• La resolución espacial es la longitud mínima que detecta los cambios de temperatura (también se denomina distancia de respuesta).
• La resolución espacial se define como la longitud en la que se detecta un cambio de temperatura del 10 al 90 por ciento de la fibra óptica de detección.
• La resolución de muestreo representa el intervalo de datos, cuya definición es diferente de la de la resolución espacial.

Resolución de temperatura

• La resolución de temperatura se define por la desviación estándar (1 σ) de los valores medidos a lo largo del sensor de fibra óptica en un entorno de temperatura uniforme (en una cámara termostática).
• La resolución de la temperatura es el indicador de las variaciones, que no indica la precisión de la temperatura (el uso de un termómetro de referencia en la calibración permite realizar mediciones con una mayor precisión de la temperatura).
• La luz de retrodispersión Raman es una señal muy débil. Al repetir las mediciones para promediar los valores medidos, los sensores de temperatura distribuidos consiguen una mayor resolución de la temperatura.

Ejemplos de resultados de medición (DTSX200)

Tipos de cables

Puede elegir el tipo más adecuado en función del uso previsto.

Temperatura normal de funcionamiento	Aplicaciones	Tipo de cable	Detalles del cable	Características
Temperatura normal	Detección de incendios en cintas transportadoras Control de la temperatura de los cables Control de la temperatura del conducto del bus Detección de incendios en túneles de cables Detección de incendios en almacenes Detección de puntos calientes Detección de puntos fríos etc.	Tipo estándar	Image Zoom	No metálico, ligero y fácil de instalar Certificación EN 54-22
		Tipo robusto	Image Zoom	Resistente al aplastamiento y la tensión y menos propenso a la rotura Certificado EN 54-22
		Tipo flexible	Image Zoom	Fino y flexible, fácil de instalar a lo largo de los objetivos de medición
Temperatura alta / baja	Control de altos hornos Supervisión del horno de secado Detección de fugas de GNL Supervisión de pozos etc.	Tipo de tubo de acero	Image Zoom	Fino y flexible, fácil de instalar a lo largo de los objetivos de medición
		Tipo blindado de acero	Image Zoom	Resistente al aplastamiento y la tensión y menos propenso a romperse

Presentación del producto

DTSX200 Visión general

El sensor de temperatura distribuido DTSX200 está configurado por un módulo DTS, un módulo de interruptor óptico, un módulo base, un módulo de fuente de alimentación, etc.

* DTS : Sensor de temperatura distribuido

La distancia al objetivo : 6 km Alcance

On the Partner Portal Member Site, you can check the details of the specifications.
GS 39J06B45-01 : DTSXM Distributed Temperature Sensor Middle Range System
GS 39J02B45-01 : DTSXM Distributed Temperature Sensor Middle Range System (Software)

Módulo de conmutación óptica

Módulo base

Energía Módulo de alimentación

Accesorio

Kit de montaje en bastidor DTRK10

Software

Software de visualización de control DTSX3000 (DTAP3000)

Software de conversión de datos DTSX200 (DTAP200D)

Especificaciones

Consulte las especificaciones detalladas en Especificaciones Generales.

DTSX 200

Es necesario calibrar la temperatura de la fibra óptica del sensor para el DTSX200 antes de medir la distribución de la temperatura.

Módulo de conmutación óptica

Nota: A título orientativo, el módulo debe sustituirse periódicamente cada 4,7, 6 y 9,5 años para un funcionamiento continuo de las mediciones de 15 segundos, 20 segundos y 30 segundos, respectivamente.

cumplimiento de la normativa y conformidad con las normas

Nota: De acuerdo con la legislación de la UE, a continuación se indican el fabricante y el representante autorizado en el EEE (Espacio Económico Europeo):
Fabricante: YOKOGAWA Electric Corporation (2-9-32 Nakacho, Musashino-shi, Tokio 180-8750, Japón).
Representante autorizado en el EEE: Yokogawa Europe B.V. (Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, Países Bajos).

Industrias /Solicitudes

Batería de iones de litio para vehículos

Supervisión inteligente de estanterías de procesos de fabricación y estanterías de almacenamiento

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- ".)

Prevención de incendios en conductos de extracción de aire en el proceso de montaje de baterías

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- ".)

Supervisión de la solidez de la barra colectora de suministro Energía

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-".)

El cable de fibra óptica visualiza la distribución de la temperatura en el hogar

El sensor de temperatura distribuido de fibra óptica DTSX puede monitorizar la distribución de la temperatura cada metro a lo largo del recorrido del cable de fibra óptica.
Los termopares, etc. se utilizan para el control del calentador como hasta ahora, y añadiendo DTSX a ellos, será posible visualizar la distribución de la temperatura dentro de todo el horno de secado.
Si se resuelven los problemas del calentador y de otro tipo utilizando el resultado, y se hacen pasar los productos a través del horno después de ajustar la temperatura dentro del horno al perfil de temperatura ideal, se obtendrá una mejora de la productividad.

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".)

Detección de incendios

La detección temprana de incendios en procesos y entornos críticos es un componente importante de cualquier sitio web Sistema de seguridad. Un incendio tiene consecuencias devastadoras para activos importantes, productos y, lo que es más importante, vidas humanas. Además, el coste del tiempo de inactividad debido a un incendio conlleva la pérdida de oportunidades y costosas reparaciones. La tecnología de sensores discretos suele fallar debido a las condiciones del entorno, como el polvo, la humedad, el calor y la corrosión. Además, resulta caro mantener una tecnología de sensores convencional debido a las constantes reparaciones. Yokogawa 's DTSX200 está diseñado para detectar incendios en activos críticos en las condiciones más extremas y ofrece una fiabilidad, un rendimiento y un ahorro de costes inigualables.

Yokogawa El DTSX200 está diseñado para utilizarse en las siguientes aplicaciones de detección de incendios:

• Cintas transportadoras de mercancías importantes
• Parques de tanques
• Bandejas de cables
• Túneles subterráneos
• Tuberías (subterráneas, en superficie)
• Instalaciones nucleares
• Minería, refinería

* Suponiendo que se utilicen la velocidad de exploración y los intervalos de actualización de datos adecuados.

Gas y Petróleo

El desarrollo de recursos no convencionales, como el petróleo pesado, las arenas bituminosas y el gas de esquisto bituminoso, ha ido avanzando en consonancia con el aumento de la demanda mundial de energía. DTSX200 puede medir la distribución de la temperatura a lo largo de una fibra óptica con una longitud de varios kilómetros se están aplicando a la extracción de recursos no convencionales. El DTSX200 maximiza la extracción de petróleo/gas proporcionando una medición continua de la temperatura en tiempo real a través de diferentes dinámicas de inyección. Además de la optimización de pozos, el DTSX200 proporciona datos críticos que ayudan a supervisar y detectar las condiciones del pozo en cuanto a fugas, penetración de agua y escape de gas. El DTSX200 también proporciona capacidad de control (medición de caudal, presión, temperatura, posición de válvulas, etc.) además de la medición de temperatura por fibra óptica. Y lo que es más importante, en comparación con la tecnología convencional de monitorización de pozos, el DTSX200 es más robusto, rentable y preciso.