Распределенный датчик температуры DTSX200

Распределенный датчик температуры (РДТ) измеряет распределение температуры по длине оптоволоконного кабеля, используя само волокно в качестве измерительного элемента. В отличие от традиционных электрических средств измерения температуры (термопары и резистивные датчики температуры), датчиком температуры является отрезок оптоволоконного кабеля. Распределенное измерение температуры может обеспечить тысячи точных измерений температуры на большом расстоянии. По сравнению с традиционными электрическими средствами измерениями температуры, распределенное измерение температуры представляет собой экономичный метод получения точных измерений температуры с высокой разрешающей способностью.

Представляем оптоволоконный температурный датчик DTSX
Мониторинг температуры на крупных предприятиях без свободных зон затруднен из-за технических и финансовых проблем, а также трудностей с соблюдением корпоративной политики в области ТБ, ОТ и ООС. DTSX измеряет распределение температуры по длине оптоволоконного кабеля, используя само волокно в качестве чувствительного элемента, и идеально подходит для контроля температуры на больших расстояниях и больших площадях. DTSX все чаще используется в различных сферах применения, таких как обнаружение пожаров и утечек, а также установление необходимости профилактического обслуживания оборудования.
 

Каковы преимущества использования РДТ?

1. Cтоимость
   Когда в сценарий применения требует измерения показаний сотен или тысяч датчиков, подключение каждого отдельного датчика к станции сбора данных становится очень дорогостоящим. Гораздо эффективнее и выгоднее получать точные измерения температуры с высокой разрешающей способностью с помощью оптоволоконного кабеля.


2. Большие расстояния
   Трудно измерить температуру на большом расстоянии с помощью традиционных электрических средств измерения. Оптоволоконный кабель РДТ не только может быть проложен на большие расстояния, но и обеспечивает высокое разрешение измерения на профиле местности, а также точное измерение температуры на этом расстоянии.


3. Среда с высоким уровнем электромагнитных помех
   РДТ изолирован от электромагнитных помех благодаря оптическому характеру измерения показаний. В отличие от традиционных электрических средств измерения (термопары и резистивные датчики температуры) в оптоволокне нет электрических компонентов, поэтому оно невосприимчиво к электромагнитным помехам.

   Что такое распределенный датчик температуры DTSX200?

   DTSX200 легко адаптируется к условиям установки в виде стандартной модели. Используя данные, полученные в результате измерения распределения температуры, мы вносим свой вклад в мониторинг оборудования объектов, поддержание и управление целостностью высокотемпературных печей, а также предотвращение отказов оборудования.
    

   О бренде OpreX

   OpreX – это комплексный бренд, объединяющий решения компании Yokogawa в сфере промышленной автоматизации и управления, и символизирующий передовые технологии и решения. Бренд представлен категориями, каждая из которых состоит из семейств. Данное изделие относится к семейству полевых КИП OpreX, представленному в категории измерительного оборудования OpreX.

   Принцип измерения
   Датчик DTSX200 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.
   Это явление также верно, когда импульс света (лазерный импульс) отражается от молекулы, в данном случае от молекулы стекловолокна в оптоволоконном кабеле. Когда источник света попадает в оптоволоконный кабель, большая часть света отражается (обратное рассеяние) без изменений (без изменения длины волны). Однако небольшая часть этого света изменила частоту, т.е. сместилась. Такое смещение / изменение характеристик от изначальных характеристик источника света называется комбинационным  или рамановским рассеянием. Поскольку на рамановский разброс термически влияет температура, его интенсивность зависит от температуры. Распределенное измерение температуры фиксирует смещение / изменение распространяющегося светового импульса и измеряет интенсивность между двумя компонентами сигнала (стоксовым и антистоксовым).

   Meтодика 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
   
   Характеристики

4. Позиция			Характеристики
   Распределенное измерение температуры	Расстояние	Диапазон расстояний измерения	1 км, 2 км, 3 км, 4 км, 6 км
   		Расширение выборки	10 см, 20 см, 50 см, 1 м
   		Пространственная разрешающая способность	1 м (от 10 до 90%)
   	Температура	Диапазон измерения температуры	От -200 до 300 °C (в зависимости от оптического волокна для измерения)
   		Teмпературная разрешающая способность (1 σ, без оптического переключателя)	Диапазон
   			Время 10 с 1 мин 10 мин	1 км 0.5 0.3 0.1	3 км 1.1 0.6 0.2	6 км 4.2 °C 2.1 0.7
   Оптоволоконный датчик	Оптоволокно		50 / 125 мкм, градиентный показатель преломления (отсутствие отражателя на конце оптического волокна)
   	Oптический разъем		E2000 / УУТП
   Интерфейс	Последовательный (RS-232C)		3 порта, неизолированные, модкльные разъемы RJ45 Полнодуплексный, асинхронный
   			СЕРИЙНЫЙ ПОРТ 1: Функция: связь (Modbus) Скорость передачи данных: 1.2, 2.4, 4.8, 9.6, 19.2, 38.4 57.6, 115.2 кбит/с
   			СЕРИЙНЫЙ ПОРТ 2: Функция: связь (Modbus) Скорость передачи данных: 1.2, 2.4, 4.8, 9.6, 19.2, 38.4 кбит/с
   			СЕРИЙНЫЙ ПОРТ 3: Функция: техническое обслуживание (локальное)
   	Интерфейс Ethernet	LAN (ЛВС)	1 порт, 10BASE-T или 100BASE-TX, Модульный разъем RJ45, автоматическое согласование, автоматический MDI, с сетевым выключателем (ВКЛ/ВЫКЛ)
   	Дисплей		Светодиодные индикаторы: HRDY, RDY, LASER ON
   Источник питания	Потребление	Режим работы	10 Вт
   		Режим энергосбережения	2.1 Вт
   Размеры (Ш x В x Г)			197.8 x 132.0 x 162.2 мм (ширина: 6 слотов)
   Масса			2.5 кг

   Перед измерением распределения температуры требуется температурная калибровка оптоволоконного датчика для DTSX200

   Модуль оптического переключателя

   Позиция		Характеристики
   Moдель		DTOS2	DTOS4	DTOS16
   Вносимые потери		0.6 лБ (тип.) 1.4 дБ (макс.)	1.0 лБ (тип.) 3.0 дБ (макс.)	0.8 дБ (тип.) 1.4 дБ (макс.)
   Распределнные измерения температуры	Тип измерения	Односторонний, двусторонний
   Оптоволоконные кабели для датчика	Oптоволокно	50 / 125 мкм, градиентны показатель преломления закрытый конец, бнз отражающего покрытия
   	Oптический разъем	E2000 / УУТП
   	Oптические каналы	2 канала	4 канала	16 каналов
   Интерфейс	Управление	Управляется DTSX200
   	Дисплей	Светодиоды: HRDY, RDY, аварийный сигнал, активный канал
   Источник питания	Потребление	1 Вт	1 Вт	Потребляемая мощность в рабочем режиме 4.5 Вт В режиме энергосбережения 1 Вт
   Размеры (Ш x В x Г)		65.8 x 130.0 x 160.3 мм (ширина: 2 слота)	65.8 x 130.0 x 160.3 мм (ширина: 2 слота)	65.8 x 130.0 x 160.3 мм (ширина: 2 слота)
   Масса		0.6 кг	0.64 кг	0.75 кг