光纤测温和感温电缆的比较
感温光纤和感温电缆
感温光纤和感温电缆
感温光纤和感温电缆都是用来检测温度变化的,但它们的工作原理和结构有所不同。
感温光纤是通过感受光纤的波长和强度变化来检测温度变化,它是一种光学传感器。
具体来说,当一个光脉冲从光纤的一端射入光纤时,这个光脉冲会沿着光纤向前传播。
因光纤内壁类似镜面,故光脉冲在传播中的每一点都会产生反射,反射之中有一小部分的拉曼散射光,其方向正好与入射光的方向相反。
这种后向散射光的强度与光纤中的反射点的温度有一定的关系。
另外,还可以根据后向散射光信号在光纤中的损耗来监测光纤的故障点和断点的位置,进而获知断纤的有关信息。
感温电缆则是通过电信号的变化来检测温度变化,它是一种电学传感器。
具体来说,电缆内由两根或多根导线组成,当环境温度变化时,导线间电阻发生变化,在电阻变化达到设定的报警阈值时,探测器发出火灾报警信号。
“不可恢复式定温感温电缆”、“可恢复式定温感温电缆”和“可恢复式差定温感温电缆”这三类感温电缆按其功能还可进行细分。
在应用方面,感温光纤在温度检测方面具有独特的优势,因此在许多领域得到了广泛的应用,例如它可以用于火灾监测、石油化工、电力等领域。
而感温电缆则在工业生产过程中的温度检测方面得到了广泛的应用,例如在石油化工和钢铁等领域。
利用光纤对电缆实时温度监测的初探
利用光纤对电缆实时温度监测的初探【摘要】本文针对利用光纤对电缆实时温度监测和动态电缆载流量分析系统进行技术探讨。
【关键词】电缆载流量;热电偶;分布式光纤温度传感器1 引言作为电力传输重要基础设施之一的电缆,现在已经广泛应用在送变电各种环境中,发挥着基础而又重要的作用。
但是,对于电缆的安全使用状况的监控,一直是电力行业的一个难题,如何有效地对电缆温度和负载状况进行监测,并在监测数据的基础上实时确定电缆导体线芯实际工作温度,动态评估电缆短时间过负荷能力,对于保障电缆的安全使用和电缆传输能力的优化利用具有重要意义。
2 技术现状因电缆故障引起火灾导致电缆烧损而被迫停机,短时间内无法恢复生产,从而造成重大经济损失。
为了避免此类事故的发生,通常通过监测电缆温度的变化来发现问题及报警,目前常用的电缆温度监测方法有:(1)感温电缆式测温系统:将感温电缆与电缆平行安放,当电缆温度超过规定温度时,感温电缆短路。
该系统一次性使用,不能测出电缆的实时温度;由于电缆数量多,系统安装及维护工作不够方便,设备易损坏;不能进行早期故障预测。
(2)热敏电阻式测温系统:可以显示温度值,但由于每个热敏电阻都需要独立的接线,且热敏电阻易损坏、维护量大;传感器不具备自检功能,需要经常校验。
(3)分布式光纤测温系统(DTS):可对电缆温度进行在线检测,随时了解电缆的温度变化,及时发现电缆故障并进行报警。
上述三类方法中,由于分布式光纤测温系统中的检测光纤不带电、抗电磁干扰,防燃、防爆、抗腐蚀,能在有害环境中安全运行等特点,是实用的“本安”型传感器。
分布式光纤测温系统在20世纪80年代中期出现,目前技术日趋成熟,并开始应用于煤矿、隧道的温度报警、火灾防治;大、中型变压器、发电机组的温度分布测量,热保护和故障诊断;地下和架空高压电力电缆的热检测与监控;输油管道的热点检测;高层建筑、智能大厦、桥梁、高速公路等在线动态检测,因其独有的特点已成为工业过程控制中的一种新的检测方法与技术。
感温光纤和感温电缆
感温光纤和感温电缆(原创版)目录1.感温光纤和感温电缆的定义与特点2.感温光纤和感温电缆的工作原理3.感温光纤和感温电缆的应用领域4.感温光纤和感温电缆的优缺点比较5.感温光纤和感温电缆的未来发展趋势正文感温光纤和感温电缆是两种广泛应用于火灾探测、环境监测等领域的温度传感器。
它们能够对周围环境的温度变化进行实时监测,并在温度达到设定值时发出报警信号。
下面我们将分别介绍这两种温度传感器的定义、工作原理、应用领域、优缺点以及未来发展趋势。
1.感温光纤和感温电缆的定义与特点感温光纤是一种利用光纤的光学特性来测量温度的光纤传感器。
它通常由两根光纤组成,其中一根光纤的温度敏感元件会随着环境温度的变化而改变其光学特性,从而引起另一根光纤中的光信号的相位变化。
感温电缆则是一种线型温度传感器,它由一根或多根感温线缆组成,感温线缆内的导线对温度变化敏感,当环境温度达到设定值时,导线间的阻值会发生变化,从而产生报警信号。
2.感温光纤和感温电缆的工作原理感温光纤的工作原理是利用光纤的光学特性来检测温度。
当环境温度发生变化时,感温光纤中的温度敏感元件会发生相应的变化,从而改变光纤的传输特性。
这种变化会传递到另一根光纤中,引起光信号的相位变化。
通过检测这个相位变化,就可以实时测量环境温度。
感温电缆的工作原理则是利用导线对温度变化的敏感性来检测温度。
当环境温度上升时,感温线缆内的导线间的阻值会发生变化,从而产生报警信号。
3.感温光纤和感温电缆的应用领域感温光纤和感温电缆都广泛应用于火灾探测、环境监测等领域。
感温光纤由于其抗干扰能力强、信号传输距离远等特点,在工业、民用建筑等领域的火灾报警系统中得到了广泛应用。
而感温电缆则因其结构简单、安装方便、成本低等优点,在低温、高温、潮湿等恶劣环境中得到了广泛应用。
4.感温光纤和感温电缆的优缺点比较感温光纤的优点是抗干扰能力强、信号传输距离远、重量轻、体积小等,适用于长距离传输和恶劣环境。
分布式线型光纤感温火灾探测仪与光纤光栅测温仪对比
同类产品比较
1.分布式线型光纤感温火灾探测仪与光纤光栅测温仪对比
光纤测温的发展经历了两个阶段即光纤光栅测温和分布式线型光纤测温,实际上分布式线型光纤测温是光纤光栅测温换代产品。
光纤光栅测温是以光纤作为信号传输媒介,利用布喇格光栅技术,根据光在光纤中的温度敏感性和光的反射原理,探测光纤温度变化;分布式光纤测温也是以光纤作为信号传输媒介,根据通信上广泛应用的OTDR(光时域反射计)测量原理,和光在光纤中的温度敏感性和光的反射原理,得到一种位置与光强的线型曲线,利用拉曼技术,解调温度,从而得到一条光纤沿线的线型温度曲线。
分布式线型光纤感温火灾探测仪与光纤光栅测温仪对比如表1所示。
表1 分布式线型光纤感温火灾探测仪与光纤光栅测温仪对比
2.分布式线型光纤感温火灾探测仪与感温电缆对比
从长距离大范围测温技术的发展来说,经历了电缆测温和光纤测温两个阶段。
感温电缆内部是两根弹性钢丝,每根钢丝外面包有一层感温且绝缘的材料,在正常监视状态下,两根钢丝处于绝缘状态,当周边环境温度上升到预定动作温度时,温度敏感材料破裂,两根钢丝产生短路,输入模块检查到短路信号后产生报警。
感温电缆是一种带电检测技术,已经应用了几十年,但其本身的一些致命缺点,随着光纤技术的发展,逐步被光纤测温所取带。
分布式线型光纤感温火灾探测仪与感温电缆对比如表2所示。
表2 分布式线型光纤感温探测仪与感温电缆对比。
光纤测温与缆式测温对比
整体成本 主机昂贵,当区域小, 探测距离短时,成本高 不划算;但是由于主机 可以带光纤长达到 10km,所以当区域广, 探测距离长时,成本较 划算
间隔3米 国产主机1套5w左右, 布置一个 进口主机1套25w-30w左右 测温点 光纤点测温传感器600元左右1个
成本较高
缠绕或者 控制器便宜,当区域 s型布置 感温电缆100元1米(市场价格差异 小,探测距离短时,成 在电缆上 较大,单价50到200元不等) 本划算;但是由于一个 (1.24- 控制器3000元1套 控制器只能带200米,所 1.5倍 以区域广、探测距离长 率) 时成本反而高
光纤易折损, 国产主机的成 本低,但是稳 定左右,灵敏度高;整个探测回路 国产主机的成 由无源光器件构成,自身不会造成火灾隐患;能 本低,但是稳 够在强电磁环境下使用,由于温度灵敏度高,适 定性、可靠性 用于对温度变化敏感的场所使用 不足
感温电缆测温
类别
基本原理
优势 国产主机,温度的空间分辨率可以达到3米,温度 精度在2度左右; 进口主机,温度的空间分辨率可以达到0.5米,温 度精度在0.5度左右; 整个探测回路由无源光器件构成,自身不会造成 火灾隐患; 能够在强电磁环境下使用; 一条光纤回路的探测距离可达到10km以上
缺点
当前技术最 成熟,采用 最多的是拉 曼散射测温 分布式光纤测温 (有瑞利散 射、布里渊 散射、拉曼 散射) 利用光纤温 度传感器中 的特殊物质 在温度不同 时对荧光信 号的吸收率 不同而计算 感温线缆由 于温度变化 而引起阻抗 发生变化, 进而进行测 温
原理简单、成熟,稳定性高
发生温度报警 时,不能定点 定温
布设方式 单价成本 缠绕或者 s型布置 在电缆上 (1.241.5倍 率) 国产消防级主机1套8w-10w左右 (消防级,2通道,空间分辨率3 米,精度2度,探测距离2km) 国产测温级主机1套20w左右(测温 级,2通道,空间分辨率1米,精度 1度,探测距离8km) 进口主机1套30w-40w左右 测温用光纤约6元一米
光纤感温探测系统在地铁中的推广应用
光纤感温探测系统在地铁中的推广应用摘要:光纤感温探测系统火灾预警技术,是一种新型的温度检测火灾报警技术,是一个集激光、微电子、通信、数据处理、计算机控制等技术为一体的高新技术,能克服传统技术的各种缺陷。
由于光纤具有非导电性,不受电磁干扰,可以直接安装在高压电缆上,监测电缆的实时温度,当电缆过热故障时,系统在火灾发生前报警,使我们有足够的时间预防火灾的发生,保护电力设施以及人身安全。
关键词:光纤感温线缆、光纤感温探测系统、电力电缆前言目前地铁电缆夹层、电缆井及电缆廊道的电力电缆早期火灾探测,基本上都是通过在电缆表面“蛇形”敷设感温电缆来实现。
但传统感温电缆探测电力电缆火灾存在较多弊端,如故障率较高,抗干扰性差;感温电缆在出厂时温度检测点为一定值,当温度到达定值时,电缆成短路状态,不能实时反映电缆的温度变化情况,达不到实时监控的目的。
本文对光纤感温探测系统应用于探测电缆夹层、电缆井及电缆廊道的电力电缆早期火灾进行探讨。
一、光纤感温探测系统1、系统组成光纤感温探测系统由光纤感温线缆(传感线缆)、OTS控制器(主机)、外部电源、后台监控主机等构成。
2、系统工作原理由于温度会对玻璃纤维造成影响,从而能够局部地改变光纤中的光线传导特性,光线在传导中会产生散射,并会在石英玻璃纤维中衰减,外部物理影响的位置就能够被确定,这样光纤就能够作为一种线性的传感器。
其基本原理是基于喇曼散射。
喇曼散射是指往某物质中射入频率f的单色光时,在散射光中会出现频率f 之外的不同频率的散射光。
这是由于物质的分子运动与格子运动(石英分子键会受温度上升而产生晶格振动)之间的能量交换所产生的。
当物质吸收能量时,光的频率f变小,对此散射光称斯托克斯光。
反之,从当物质释放能量,频率f变大的散射光,则称反斯托克斯光。
其中,温度的变化对斯托克斯光基本没有什么影响,而反斯托克斯光的强度随温度的变化而变化,其强度可以用以下公式表示:P反:反斯托克斯光的强度;P斯:斯托克斯光的强度; P0 :发射光的强度; K反:光纤介质反斯托克斯系数;K斯:光纤介质斯托克斯系数;h:普朗克常数;C:光传播速度;v:发射光频率;k:玻尔兹曼常数;t:发生反射段的温度;参考温度。
常规火电项目火灾报警系统感温光纤及感温电缆的应用比较
A Comparative Study on Application of Sensing Fibre and Sensing Cable in Fire Alarm
System of Conventional Thermal Power Plant Zou He-gen 1
(Dongfang Electric Co., Ltd, 610036, Chengdu, China)
施工比较 从表 2、表 3 中可以看出,为实现同样的火灾报警目的,感温电缆方案所需要的各
类电缆数量比感温光纤方案大得多,且每个报警区域应严格区分,这些都导致感温电缆 方案的施工比较复杂且施工量比光纤方案大得多。不过感温光纤在安装时,光纤的连接 点必须熔接,需要特殊工具并由专业人员完成,对于一些海外较偏远的项目,很难找到 合适的人员及工具。
图 2:感温电缆探测系统示意图
图 1 与图 2 最大的区别在于单根感温光纤可以连续地穿越不同的火灾报警区域,而 感温电缆则不行,必须是一个报警区域用一根感温电缆。由此可见光纤系统所需要的探 测器更少,控制电缆更少,因而施工量也相应减少。
价格比较
表 2 和表 3 是印度 S 项目同一应用场合的两个方案,其中单价为 2006 年的市场价 格。
总体而言,感温光纤方案在调试及维护方面比感温电缆方案更具优势。
总结 1.感温光纤探测系统,无论是性能,还是调试及维护,都比感温电缆探测系统更具 优势。 2.对于总包项目,建议在探测范围跨度大且连续的区域,如输煤皮带、电缆桥架及 电缆沟等区域采用感温光纤方案,可以大大提高施工及调试效率,缩短工期。设 计时,应尽量避开易于使光纤遭到破坏的地方,比如皮带两侧及电缆桥架内部等。 3.对于没有施工的供货项目,可依据技术经济比较选择价格更低的方案。
光纤和感温电缆的比较
分布式光纤火灾报警系统与感温电缆的比较一、先进性1,二十一世纪是光子世纪,光技术和产业澎湃发展,光传感技术是传统电子传感技术的替代技术,为近十年来发展最快的应用技术之一。
2,光纤传感技术是事故预防和监测的重要技术手段,其技术性能与传统感温电缆类传感产品相比有无可比拟的优势,在全球范围的各个行业内已经全面应用,随着对技术优势的进一步认识,将会全面取代传统的电子类传感系统。
二、技术比较三、性价比1,感温电缆需要正弦波附设,使用的长度是光缆的1.5-1.6倍;2,光纤系统根据现场的使用状况可以灵活采用不同距离和不同通道数量的系统;3,从系统的维护成本和使用寿命,光纤火灾报警系统的性价比更远远大于感温电缆产品。
4,综上,采用适宜的配置,用户可以用相同或更低的价格获得技术最先进的趋势产品。
四、唐山首钢宝业项目中采用感温电缆与光纤系统预算对比唐山首钢宝业钢铁有限公司钢铁厂综合管网项目电力系统设计中,地下电缆隧道建设2.3mx3.0m断面的双通道电缆隧道6.6Km,折合单隧道全长13.2 Km;建设2.3mx3.0m断面的单通道电缆隧道3.3Km, 建设2.3mx3.5m断面的单通道电缆隧道0.05Km,总计折合单隧道全长16.55 Km。
隧道内双侧电缆托架,每侧为7层。
电气设计对折合单隧道全长16.55 Km隧道电缆隧道火灾自动报警探测器采用双回路线型差定温缆式探测器,按照《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007要求,在电缆隧道每层电缆托架敷设两条差定温感温缆,每条差定温感温缆长度不宜大于120m,宝业钢厂全部室外主干电缆隧道火灾探测报警系统,正玄波方式敷设差定温感温缆共需约695.1 Km,微机控制器5793个。
根据以往冶金项目感温电缆及微机控制器的价格,并参照首钢京唐钢铁联合有限公司曹妃甸钢铁厂的价格计算,感温电缆每米价格58元,微机控制器每个5000元,采用感温电缆共计预算约不低于6928万。
分布式光纤测温技术在电缆测温中的应运
分布式光纤测温技术在电缆测温中的应运发表时间:2016-05-23T10:17:46.720Z 来源:《电力设备》2016年第2期作者:菅晓清张岩吴尚恒[导读] (内蒙古电力勘测设计院内蒙古•呼和浩特 010020)文章中介绍了分布式光纤测温技术在电缆测温中的应运,解决了较大规模电缆隧道中电缆的测温问题。
(内蒙古电力勘测设计院内蒙古•呼和浩特 010020)摘要:文章中介绍了分布式光纤测温技术在电缆测温中的应运,解决了较大规模电缆隧道中电缆的测温问题。
同时对电缆隧道中电缆测温和隧道测温的不同方案进行了探讨,列出了解决问题的办法,提出了方案的优缺点。
关键词:线性分布式光纤测温技术引言随着城市建设脚步的加快,电力建设也在迅速发展。
但随之引起的电力走廊用地问题以及环境、安全等问题都比较突出。
为了缓解上述矛盾,近二年内蒙呼市地区陆续审批开工建设了多项电力电缆隧道工程。
由于电缆隧道位于地表下方,隧道中电缆状态及隧道环境温度等的监测问题很重要。
根据相关规程[1~2]要求对隧道中的电缆设置线型感温火灾探测器。
过去在传统的变电站及送电工程中,电缆路径一般为电缆沟或较短的电缆隧道,电缆及隧道温度的监测采用火灾报警系统中的感温电缆监测。
但随着供电线路的加长回路的增多,感温电缆监测的方案已无法满足需求。
更重要是如电缆隧道较长,在火灾发生的情况下,传统的火灾报警控制系统和隧道中控的风机联锁控制很难实现。
基于以上问题设计院经过多方调研咨询,在“呼和浩特东二环架空线路入地改造工程”和“东乌线破口接入呼东北郊变220kV电缆线路”工程同时首次采用“线性分布式光纤测温技术”的方案,对电缆表面温度及隧道内温度进行在线监测。
名词解释:线性分布式光纤测温技术:一般采用DTS分布式光纤测温技术,对被测物体表面温度进行实时监测,主要基于拉曼散射原理。
激光器发出光脉冲与光纤分子相互作用发生散射,拉曼散射与被测物体分子中的热震动有关系,所以可以用来测量物体表面的温度。
感温光纤和感温电缆
感温光纤和感温电缆(最新版)目录一、感温光纤和感温电缆的定义与特点二、感温光纤和感温电缆的工作原理与应用三、感温光纤和感温电缆的区别四、感温光纤和感温电缆的应用场景正文感温光纤和感温电缆是两种消防产品,它们都可以用于监测环境温度的变化,从而及时发现火灾隐患。
下面我们将分别介绍这两种产品的定义、特点、工作原理以及应用场景。
一、感温光纤和感温电缆的定义与特点感温光纤是一种利用光纤的光学特性来测量温度的传感器。
它通常由两根光纤组成,其中一根光纤作为参考光纤,另一根光纤作为感应光纤。
当温度发生变化时,感应光纤的光学特性会发生改变,从而可以通过对比参考光纤和感应光纤的信号差异来测量温度。
感温光纤具有响应速度快、抗干扰能力强、安装方便等特点。
感温电缆是一种利用电缆的电阻变化来测量温度的传感器。
它通常由两根导线组成,这两根导线分别由热敏绝缘材料挤塑而成。
当温度发生变化时,导线间的电阻值会发生变化,从而可以通过测量电阻值来测量温度。
感温电缆具有响应速度快、精度高、可重复使用等特点。
二、感温光纤和感温电缆的工作原理与应用感温光纤的工作原理是通过对比参考光纤和感应光纤的信号差异来测量温度。
当温度发生变化时,感应光纤的光学特性会发生改变,从而导致参考光纤和感应光纤之间的信号差异。
这种差异可以通过信号处理单元(如微电脑处理器)进行分析,从而得出温度值。
感温光纤通常应用于建筑物、仓库、数据中心等场景,用于监测环境温度变化,及时发现火灾隐患。
感温电缆的工作原理是通过测量导线间的电阻值来测量温度。
当温度发生变化时,导线间的电阻值会发生变化。
这种变化可以通过信号处理单元(如微电脑处理器)进行分析,从而得出温度值。
感温电缆通常应用于建筑物、仓库、厂房等场景,用于监测环境温度变化,及时发现火灾隐患。
三、感温光纤和感温电缆的区别感温光纤和感温电缆在原理上存在一定差异。
感温光纤是利用光纤的光学特性来测量温度,而感温电缆是利用电缆的电阻变化来测量温度。
光纤(DTS)方式与感温电缆(LDH)方式的比较
2、测定点ຫໍສະໝຸດ 3、安全性(防爆)8、温度报警功能
9、耐环境性
10、应用性
11、保养
12、成本
电缆(LHD)方式的比较 感温电缆(LHD)方式 利用2导线间的绝缘层因热量产生的电 阻值变化或熔解短路诱发火灾报警。 多点测定 因电压可引起火花,结构面上需要防爆 措施 出厂设定温度(固定)±10~15%。无温 度测定功能 常规型为数分钟
4、温度传感精度
5、反应速度
10秒~
6、测定距离
~12km/通道
7、定位精度
最小定位单位为1m 提供定温式(设定温度)+差定温式 (温度上升率)的2种警报设定方式 如光纤传感部为耐热型,可在~350℃ (短时间为~600℃)的高温下使用 数据由计算机处理,可转换为多彩多样 的图形界面 传感光缆自身寿命长,加之实时对传感 线路进行监视,即使出现异常也可及时 应对 对于距离长(空间广)的对象实施监 控,其性价比相对较高
~1.5km 定位单位为单条感温电缆系统的全长 (例如数m~数百m) 通常为定温式,模拟量型可设定差定温 式 取决于外部护套材料的耐久性
通常为各系统警报数据处理
绝缘层会随着时间劣化,需要定期点检 初期的安装费用较低,但伴随保养点检 其成本会升高
感温电缆的工作原理及应用论文
感温电缆的工作原理及应用论文引言感温电缆是一种常见的温度测量设备,广泛应用于工业生产、建筑工程和实验室等领域。
本文将介绍感温电缆的工作原理、分类及应用领域。
工作原理感温电缆的工作原理基于热电效应。
根据热电效应的原理,当两种不同金属连接在一起形成闭合电路时,当这个闭合电路两个连接点温度不同的时候,就会产生电动势。
感温电缆由两个不同材质的金属组成,其中一个金属与被测物体连接,另一个金属与测量仪器连接。
通过测量产生的电动势,可以计算被测物体的温度。
类型感温电缆有多种类型,根据应用不同可以分为以下几种:铜电阻感温电缆铜电阻感温电缆主要由铜电阻丝组成,广泛应用于空调系统、温室和实验室等需要测量精确温度的场合。
热电阻感温电缆热电阻感温电缆由铂电阻丝组成,是一种常见的感温电缆。
它具有高精度、稳定性好、使用寿命长的特点,被广泛应用于石油化工、电力设备和汽车制造等工业领域。
热电偶感温电缆热电偶感温电缆由两种不同金属的导线焊接在一起组成。
它具有较高的测温范围,可以在高温、低温等极端环境中使用。
热电偶感温电缆被广泛应用于钢铁冶金、高温炉窑等领域。
应用领域感温电缆在各行各业都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:工业生产感温电缆被广泛应用于工业生产过程中的温度测量。
在化工、石油、电子、食品等行业中,对于生产的温度控制和安全非常重要。
感温电缆可以精确测量物体的温度,帮助企业监控生产过程中的温度变化,确保生产过程的稳定性和安全性。
建筑工程在建筑工程中,感温电缆常用于地暖系统、防火安全系统等方面。
感温电缆可以测量室内地面的温度,确保地暖系统的正常运行。
在防火安全系统中,感温电缆可以检测室内温度,一旦温度超过安全范围,触发报警以及其他安全措施。
实验室在实验室中,温度的精确测量对于许多实验的正确进行非常重要。
感温电缆可以在实验过程中准确测量样品的温度,帮助研究人员获得准确的实验数据。
对于温度敏感的药品、生物样品等,感温电缆可以确保在实验过程中温度保持在恰当的范围。
光纤测温最高温度
光纤测温最高温度光纤测温是一种利用光纤作为感温元件的温度测量技术。
它通过光纤的光学特性和热学特性来实现对温度的测量,具有高精度、远距离传输和抗电磁干扰等优点。
在实际应用中,光纤测温的最高温度是一个重要的指标,决定了该技术能否满足特定领域的需求。
光纤测温的最高温度受到多个因素的影响。
首先,光纤本身的材料和结构决定了它的耐温性能。
一般来说,光纤的材料应具有较高的熔点和较低的热膨胀系数,以保证在高温环境下不会熔化或产生较大的变形。
目前市场上常用的光纤材料有石英、硅酸盐和硅等,它们的耐温性能分别在1000℃以上、800℃以上和500℃以上。
光纤测温的最高温度还与测温系统的光源和光纤传输特性有关。
光纤测温通常使用激光器或LED作为光源,通过光纤传输到测温点进行温度测量。
在高温环境下,光源和光纤的材料和结构也需要具备一定的耐温性能。
此外,光纤的传输特性也会受到温度的影响,如光纤的折射率随温度的变化而变化,从而影响测温的准确性和稳定性。
光纤测温的最高温度还与测温系统的信号处理能力有关。
光纤测温通常采用光纤光栅或光纤布拉格光栅等技术,将温度信号转换为光学信号进行测量。
在高温环境下,由于光纤和光栅的材料特性发生变化,信号的传输和处理可能会受到影响,从而影响温度测量的准确性和稳定性。
光纤测温的最高温度受到多个因素的影响,包括光纤的材料和结构、光源和光纤传输特性以及信号处理能力等。
在高温环境下,选择合适的光纤材料、优化光源和光纤传输系统、提高信号处理能力等措施可以提高光纤测温的最高温度。
目前,光纤测温技术已广泛应用于电力、石油、化工、冶金等领域,为工业生产和安全监测提供了重要的技术手段。
随着材料科学、光学技术和信号处理技术的不断发展,光纤测温的最高温度也将不断提高,满足更高温度环境下的应用需求。
感温光纤和感温电缆
感温光纤和感温电缆摘要:一、感温光纤和感温电缆的简介二、感温光纤的工作原理与特性三、感温电缆的工作原理与特性四、感温光纤和感温电缆的应用领域五、感温光纤和感温电缆的发展趋势和前景正文:感温光纤和感温电缆是两种应用于温度监测领域的传感器材料,它们通过感应温度的变化,将信息传输至监控系统,从而实现对温度的实时监测。
一、感温光纤和感温电缆的简介感温光纤和感温电缆都是基于光纤和电缆的感温技术,可以精确地测量和传输温度信息。
感温光纤是由光纤和感温元件组成,具有抗电磁干扰、信号衰减小、传输距离远等优点。
感温电缆是由金属导线和感温元件构成,具有响应速度快、抗干扰能力强等特点。
二、感温光纤的工作原理与特性感温光纤的工作原理是利用光纤中传输的光信号与温度之间的相互作用。
当光纤所处的环境温度发生变化时,光纤的折射率也会相应地发生变化,从而影响光信号的传输特性。
通过测量这种变化,就可以得到准确的温度信息。
感温光纤具有抗电磁干扰、信号衰减小、传输距离远等优点。
三、感温电缆的工作原理与特性感温电缆的工作原理是利用电缆中的感温元件对温度的敏感性。
当电缆所处的环境温度发生变化时,感温元件的电阻值也会随之发生变化,从而产生电信号。
通过测量这种变化,就可以得到准确的温度信息。
感温电缆具有响应速度快、抗干扰能力强等特点。
四、感温光纤和感温电缆的应用领域感温光纤和感温电缆广泛应用于军事、航空航天、石油化工、电力、建筑等温度监测领域。
例如,在航空航天领域,感温光纤可以用于监测飞机发动机的温度,以保证飞行安全;在石油化工领域,感温电缆可以用于监测储罐、管道等设备的温度,以防止火灾和爆炸事故的发生。
五、感温光纤和感温电缆的发展趋势和前景随着科技的发展,感温光纤和感温电缆在技术上不断取得突破,应用领域也在不断扩大。
电缆隧道感温光纤
电缆隧道感温光纤
电缆隧道感温光纤是一种专门用于监测电缆隧道内温度的光纤传感技术。
它通过在电缆隧道内敷设光纤传感器,利用光纤传感器对温度的敏感特性,实时监测电缆隧道内的温度变化。
电缆隧道感温光纤的工作原理是利用光纤内核中的特殊材料,当环境温度发生变化时,光纤内核的折射率也会发生变化,从而改变光的传输特性。
通过检测光纤中传输的光信号的特征变化,可以准确测量电缆隧道内的温度变化。
与传统的温度传感器相比,电缆隧道感温光纤具有以下优势:
1. 分布式感测:一条光纤可以覆盖较长的距离,可以实现对整个电缆隧道的温度感测,不需要布设多个传感器。
2. 高精度:电缆隧道感温光纤具有较高的温度测量精度,可以实时监测到电缆隧道内的温度变化。
3. 高灵敏度:光纤传感器对温度变化的响应速度很快,可以实时监测到温度的升高或降低。
4. 抗干扰性强:电缆隧道感温光纤对电磁干扰、辐射干扰等具有较高的抗干扰能力,可以保证测量的准确性。
5. 易于安装和维护:电缆隧道感温光纤的安装相对简单,维护成本较低。
电缆隧道感温光纤在电力、交通等领域具有广泛的应用前景,可以帮助监测电缆隧道内的温度变化,提前发现潜在的故障风险,保障电缆的安全运行。
光纤测温和感温电缆的比较
光纤测温和感温电缆的比较一、先进性1,二十一世纪是光子世纪,光技术和产业澎湃发展,光传感技术是传统电子传感技术的替代技术,为近十年来发展最快的应用技术之一。
2,光纤传感技术是事故预防和监测的重要技术手段,其技术性能与传统感温电缆类传感产品相比有无可比拟的优势,在全球范围的各个行业内已经全面应用,随着对技术优势的进一步认识,将会全面取代传统的电子类传感系统。
二、技术比较分布式光纤火灾报警系统感温电缆系统可以监测到光缆沿只能报出整个区域的状况,无法定点、产品类型真正意义上的线性监测系统,线每点温度的实时状况。
定温,不利于及时防治。
只支持设定的定温值和差温值报警,即具有预、报警功能,支持定温、差温、温升、平可以对灵活设置每点的报警火灾形成后才能够报警,没有温度显示报警方式均温度等报警方式,方式和报警值。
功能。
只具有区域报警的功能,无法定点、定在火灾发生时,不但具有传统报警设备的功能-无法预警,也无法判断火灾事故的事故判断区域报警,还可以对报警点进行定位和定温,另温。
外,通过实时的温度显示,还可以准确的判断火灾事故的发展趋势,为灭火提供数据依据。
发展趋势,不能够为救援提供准确信息。
不受任何环境的影响,本征安全,因其绝缘皮老化和电磁的干扰等诸多安全可靠不受电磁干扰,性适用于特殊危险场合,定、差温报警结合,绝对无误报。
因素的缘故,极易产生误报;并因其带电,故不适用于特殊危险场合。
较易损坏的线缆必须与电缆以正弦波安装采用抗拉伸、抗冲击、外径小、柔韧的光缆,直线悬吊安装,极为方便,不需要与电缆紧贴敷设,方式紧贴敷设,相互影响,安装难度大,不影响电缆的安装和今后的改装。
同时影响今后电缆的改装。
使用及维长距离监测,一根光缆即可完成探测和信号传护输,所有设置在终端完成,整个系统简单可靠,终身免维护。
温度达到报警值,不影响系统的使用,探测光缆报警后,报警区域的感温电缆即损坏,在潮湿、腐使用寿命采用不同外护套,适合各种场合,不超过规定的由于采用有机外护套材料,温度极限,使用寿命超过30年。
感温电缆与分布式光纤
感温电缆与分布式光纤1、概述线型感温火灾探测器以中华人民共和国国家标准GB-16280-2005«线型感温火灾探测器»为要紧设计依据,市场上常用的有缆式线型感温火灾探测器与分布式线型光纤测温探测器。
缆式线型感温火灾探测器的生产厂家要紧有:美国PROTECTOWIRE公司、美国Honeywell公司,英国KIDDE公司、沈阳消防电子研究所、首安工业消防股份。
线型光纤测温探测器的生产厂家要紧英国YORK SENSA、聚光科技〔杭州〕。
本篇要紧从两者原理、传感器敷设方案、分区报警模式、后期爱护等内容来区分两者的区别,让用户了解线型感温火灾探测器的应用和趋势。
2、原理上的区别2.1缆式线型感温火灾探测器〔1〕紫铜管以铜管、膜盒作为差温式探测器的火灾报警系统,由于环境因素阻碍较大,会发生误报和漏报现象。
一样用于矿井、电缆管道的温度探测。
〔2〕不可复原式感温电缆不可复原式感温电缆采纳双绞线或同轴电缆的形式,其外层分别被热敏绝缘材料包围。
正常监视状态时,两根导线间温度呈高阻状态,而当环境温度升高达到或者超过预定值时,导线短路呈地阻状态,从而发出火灾报警信号。
这类探测器采纳开关量信号,所有差不多不受电磁干扰的阻碍。
〔3〕可复原式感温电缆可复原式感温电缆由四芯铜导线组成,每根载流导线覆盖着一层具有负温度系数特性的绝缘材料,四根导线平均绞合在一起,组成系统时末端两两短接成两个互相比较的监测回路。
环境温度变化通过感温电缆传到操纵接口模块,当探测区的温度达到或超过系统报警值时,系统将发出火灾报警信号。
2.2线型光纤测温探测器光纤用作温度传感器的要紧依据是光纤的光时域反射原理和光纤的背向拉曼散射温度效应。
光纤分布式测温系统依照光时域反射原理进行分布式温度传感测量及跟踪。
当激光光源沿着光纤注人光脉冲,脉冲大部分能传到光纤末端并消逝,但一小部分拉曼散射光会沿着光纤反射回来,对这一后向反射光进行信号采集并在光电装置中分析,从而得出有关温度的信息;随后依照散射光返回到光入射点所需的时刻,即可确定散射光的位置。
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分布式光纤火灾报警系统与感温电缆的比较
一、先进性
1,二十一世纪是光子世纪,光技术和产业澎湃发展,光传感技术是传统电子传感技术的替代技术,为近十年来发展最快的应用技术之一。
2,光纤传感技术是事故预防和监测的重要技术手段,其技术性能与传统感温电缆类传感产品相比有无可比拟的优势,在全球范围的各个行业内已经全面应用,随着对技术优势的进一步认识,将会全面取代传统的电子类传感系统。
二、技术比较
分布式光纤火灾报警系统感温电缆系统
产品类型真正意义上的线性监测系统,可以监测到光缆沿线每点温度的实时状况。
只能报出整个区域的状况,无法定点、定温,不利于及时防治。
报警方式具有预、报警功能,支持定温、差温、温升、平
均温度等报警方式,可以对灵活设置每点的报警
方式和报警值。
只支持设定的定温值和差温值报警,即
火灾形成后才能够报警,没有温度显示
功能。
事故判断在火灾发生时,不但具有传统报警设备的功能-
区域报警,还可以对报警点进行定位和定温,另
外,通过实时的温度显示,还可以准确的判断火
灾事故的发展趋势,为灭火提供数据依据。
只具有区域报警的功能,无法定点、定
温。
无法预警,也无法判断火灾事故的
发展趋势,不能够为救援提供准确信
息。
安全可靠性不受电磁干扰,不受任何环境的影响,本征安全,
适用于特殊危险场合,定、差温报警结合,绝对
无误报。
因其绝缘皮老化和电磁的干扰等诸多
因素的缘故,极易产生误报;并因其带
电,故不适用于特殊危险场合。
安装采用抗拉伸、抗冲击、外径小、柔韧的光缆,直
线悬吊安装,极为方便,不需要与电缆紧贴敷设,
不影响电缆的安装和今后的改装。
较易损坏的线缆必须与电缆以正弦波
方式紧贴敷设,相互影响,安装难度大,
同时影响今后电缆的改装。
使用及维护长距离监测,一根光缆即可完成探测和信号传输,所有设置在终端完成,整个系统简单可靠,终身免维护。
三、 性价比
1,感温电缆需要正弦波附设,使用的长度是光缆的1.5-1.6倍;
2,光纤系统根据现场的使用状况可以灵活采用不同距离和不同通道数量的系
统;
3,从系统的维护成本和使用寿命,光纤火灾报警系统的性价比更远远大于感
温电缆产品。
4,综上,采用适宜的配置,用户可以用相同或更低的价格获得技术最先进的
趋势产品。
四、唐山首钢宝业项目中采用感温电缆与光纤系统预算对比
唐山首钢宝业钢铁有限公司钢铁厂综合管网项目电力系统设计中,地下电
缆隧道建设2.3mx3.0m 断面的双通道电缆隧道6.6Km ,折合单隧道全长13.2 Km ;建设2.3mx3.0m 断面的单通道电缆隧道3.3Km, 建设2.3mx3.5m 断面的单通道电缆隧道0.05Km,总计折合单隧道全长16.55 Km 。
隧道内双侧电缆托架,每侧为7层。
电气设计对折合单隧道全长16.55 Km 隧道
电缆隧道火灾自动报警探测器采用双回路线型差定温缆式探测器,按照《钢
铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007要求,在电缆隧道每层电缆托架敷设两条差定温感温缆,每条差定温感温缆长度不宜大于120m ,宝业钢厂全部室外主干电缆隧道火灾探测报警系统,正玄波方式敷设差定温感温缆共需约695.1 Km ,微机控制器5793个。
根据以往冶金项目感温电缆及微机控制器的价格,并参照首钢京唐钢铁联
合有限公司曹妃甸钢铁厂的价格计算,感温电缆每米价格58元,微机控制器每个5000元,采用感温电缆共计预算约不低于6928万。
同样情况下,按每层敷设两条感温光纤计算,共需采用感温光纤231.7公 使用寿命 温度达到报警值,不影响系统的使用,探测光缆采用不同外护套,适合各种场合,不超过规定的温度极限,使用寿命超过30年。
报警后,报警区域的感温电缆即损坏,
由于采用有机外护套材料,
在潮湿、腐蚀性场合,或经过一段时间后,极易损
坏,寿命极短。
里,光纤系统主机60台(每4公里一台测温主机,考虑8.3公里余量),感温光缆价格为60元/米,光纤系统主机75万/台,采用光纤火灾报警系统共计预算5890万。
结论
1,光纤火灾报警系统是火灾报警监测技术的发展趋势,较感温电缆相比有很强的技术优势;
2,光纤火灾报警系统在首钢及其他国内钢铁企业均有成熟应用,受到业主认可和实践证明。
3,光纤系统较感温电缆有很强的价格优势。
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