Sensor de temperatura distribuido DTSX3000

Principio de medición

Principio de funcionamiento

Yokogawa El DTSX3000 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

DTSX3000 Visión general

El sensor de temperatura distribuido DTSX3000 está configurado por un módulo DTS, un módulo de interruptor óptico, un módulo base, un módulo de fuente de alimentación, etc.

Variedad de rangos de distancia seleccionables según el tamaño del objetivo.

• DTSX3000 -S : Alcance de 10 km
• DTSX3000 -N : 16 km Alcance
• DTSX3000 -M : Alcance 30 km
• DTSX3000 -L : Alcance 50 km

On the Partner Portal Member Site, you can check the details of the specifications.
GS 39J06B40-01 : DTSXL Distributed Temperature Sensor Long Range System
GS 39J02B40-01 : DTSXL Distributed Temperature Sensor Long 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 DTSX3000 (DTAP3000D)

Especificaciones

Consulte las especificaciones detalladas en Especificaciones Generales.

DTSX 3000

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

Energía

Yokogawa El DTSX3000 puede proteger la infraestructura de la línea/cable de alimentación eléctrica existente y reducir los costes mediante la supervisión de la dinámica térmica de la línea de transmisión y distribución de energía. Al medir la temperatura de la línea eléctrica, los operadores de la red eléctrica pueden maximizar la capacidad utilizable de la corriente eléctrica evitando daños en el cable eléctrico y prolongando la vida útil del cable manteniendo la corriente eléctrica óptica. Y lo que es más importante, los operadores pueden identificar puntos calientes, focos de incendio y localización de incendios a lo largo de toda la red. El DTSX3000 minimiza las posibles interrupciones de la red eléctrica y agiliza el proceso de mantenimiento preventivo. Gracias a su inmunidad a las interferencias electromagnéticas, el DTSX3000 es ideal para entornos de alta tensión y ruido. El DTSX3000 está diseñado para utilizarse en los siguientes entornos:

• Cables eléctricos subterráneos
• Cables eléctricos submarinos
• Líneas eléctricas aéreas
• Estación de distribución
• Subestaciones

Tuberías

Yokogawa El DTSX3000 ofrece una detección superior de fugas en tuberías mediante el uso de soluciones de fibra óptica que proporcionan un perfil de temperatura completo a lo largo de toda la tubería. Cuando se produce una fuga en cualquier punto de la tubería, se produce un cambio de temperatura localizado en ese lugar específico. El cable de fibra óptica, debido a su proximidad a la tubería, tiene un contacto térmico adecuado y puede proporcionar lecturas de temperatura precisas. Al comparar cada nueva exploración de perfil de temperatura adquirida con un perfil de referencia tomado en condiciones normales, es posible detectar anomalías de temperatura que pueden indicar un posible fallo de la tubería o una extrusión externa que podría provocar o ser una rotura real. El DTSX3000 está diseñado para utilizarse en las siguientes aplicaciones:

• Gasoductos: Amoníaco, gas natural, dióxido de carbono
• Conducciones de líquidos: Petróleo crudo, aceite calentado, gasolina, GNP, GNL, salmuera, vapor

Un cambio de temperatura inducido por una fuga puede deberse a un enfriamiento o calentamiento localizado. En el caso de las fugas que se producen en oleoductos que transportan petróleo crudo y otros productos similares, es de esperar que se produzca un calentamiento localizado como consecuencia de una fuga, ya que suele ser una práctica habitual transportar el crudo a una temperatura cálida para reducir su viscosidad.

Las fugas en gasoductos presurizados o que transportan GNL u otros productos criogénicos, se observará un efecto de enfriamiento localizado como resultado del efecto Joule Thompson, por el que un gas en rápida expansión bajo presión disminuye la temperatura circundante.

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

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 DTSX3000 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 DTSX3000 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 petrolíferas y el gas de esquisto bituminoso, ha ido avanzando en consonancia con el aumento de la demanda mundial de energía. DTSX3000 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. DTSX3000 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 DTSX3000 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 DTSX3000 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 DTSX3000 es más robusto, rentable y preciso.