分布式光纖測溫系統(tǒng)作用
一、系統(tǒng)工作原理
光纖測溫的原理是依據(jù)反向拉曼(Raman) 散射效應。激光脈沖與光纖分子相互作用, 發(fā)生散射,散射有多種,如:瑞利(Rayleigh)散射、布里淵(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動,它會產(chǎn)生一個比光源波長長的光,稱斯托克斯(Stokes)光,和一個比光源波長短的光,稱為反斯托克斯(Anti-Stokes)光。光纖受外部溫度的調(diào)制使光纖中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光強發(fā)生變化,Anti-Stokes與Stokes的比值提供了溫度的指示,利用這一原理可以實現(xiàn)對沿光纖溫度場的分布式測量。
采用高品質的脈沖光源、光接收設備和高速的信號采集處理技術,就可以得到沿光纖所有點的準確溫度值。是目前性能好。能夠實現(xiàn)對距離zui長30km;空間分辨率1m的溫度進行測量,也就是相當于30,000個測量點。JC-OM300產(chǎn)品包括2km、4km、6km、8km、10km、12km、15km和30km八種系統(tǒng)型號,根據(jù)實際工程的大小,用戶可以選擇相應的產(chǎn)品型號。同時JC-OM300的測量時間遠遠優(yōu)于其他產(chǎn)品,對于實時的火災預警具有非常重要的意義。
二、技術優(yōu)勢
與傳統(tǒng)傳感器相比較,具有許多天然的優(yōu)勢,主要包括:
分布式光纖測溫系統(tǒng)作用
1) 連續(xù)分布式測量
分布式光纖傳感器是真正的分布式測量,可以連續(xù)的得到沿著探測光纖幾十公里的測量信息,誤報和漏報率大大降低,同時實現(xiàn)實時監(jiān)測。
2) 抗電磁干擾,實現(xiàn)現(xiàn)場無電檢測。
光纖本身是由石英材料組成的,*的電絕緣;同時光纖傳感器的信號是以光信號為載體的,本征安全,不受任何外界電磁環(huán)境的干擾。罐區(qū)可以不帶電進場,因而消除了在含可燃混合氣體的區(qū)域可能造成的產(chǎn)生電火花的危險性,可實現(xiàn)現(xiàn)場無電檢測,本質安全。
3) 本征防雷。
雷電經(jīng)常破壞大量的電測傳感器。光纖傳感器由于*的電絕緣,可以抵抗高電壓和高電流的沖擊。
4) 測量距離遠,適于遠程監(jiān)控。
光纖的兩個突出優(yōu)點就是傳輸數(shù)據(jù)量大和損耗小,在無需中繼的情況下,可以實現(xiàn)幾十公里的遠程監(jiān)測。
5) 靈敏度高,測量精度高。
理論上大多數(shù)光纖傳感器的靈敏度和測量精度都優(yōu)于一般的傳感器,實際已成熟的產(chǎn)品也證明了這一點。
6) 壽命長,成本低,系統(tǒng)簡單。
光纖的材料一般皆為石英玻璃,其具有*、耐火、耐水及壽命長的特性,通??梢苑?0 年。綜合考慮傳感器的自身成本以及以后的維護費用,使用光纖傳感器可以大大降低整個工程的zui終經(jīng)營成本,該監(jiān)測系統(tǒng)屬于目前石油化工領域較理想的技術裝備。
四、系統(tǒng)架構圖
五、產(chǎn)品性能和技術參數(shù)
由測溫主機和探測光纖兩部分組成:
1.測溫主機
特點:
?整條光纖既傳輸信號又感應被測量
?測試距離遠:可達到30km
?定位精度高: 1m
?溫度分辨率可達0.1 ℃,測量精度為±1 ℃
?內(nèi)置PC
?友好的用戶界面
?豐富的通信/輸出接口(VGA、RJ-45、RS232/485、USB)
?特殊設計的傳感光纖
?多種溫度報式
探測光纖
探測光纜采用單芯多模62.5/125μm光纜,光纜內(nèi)部采用雙層鎧裝保護,外護套為高性能的高密度低煙無鹵聚乙烯材料,此探測光纜具有優(yōu)良的熱傳導特性、機械性能、防水性能及抗腐蝕特性。
特點:
?雙層鎧裝管保護,高抗拉、抗壓,柔韌堅固,布線非常簡單;
?光纜外徑小,結構簡單,熱滲透快,測溫響應時間短;
?外護套采用紅色阻燃PVC,OFCR防火等級,IP67防護等級附合消防安全標準要求。
?采用美國康寧光纖,OVD制程工藝確保光纖質量,保證光纖探測精度
?整條光纖既傳輸信號又感應被測量
技術指標:
參數(shù)名稱 | 技術指標 |
光纖模式 | 62.5/125μm多模光纖 |
芯數(shù) | 單芯 |
外部直徑 | 不大于4mm |
外護套材料 | 低煙無鹵聚乙烯材料 |
抗拉強度 | 工作時不小于100N 敷設時不小于200N |
允許的曲率半徑 | 工作時 光纖外徑的10倍 敷設時 光纖外徑的20倍 |
溫度范圍 | 長期:-20℃-80℃ 短期:-40℃-100℃ (根據(jù)用戶需求可選用更高規(guī)格) |