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分布式温度感知

分布式温度感测测量光纤电缆长度的温度分布使用纤维本身作为感测元不同于传统电温测量法(热电波测量法),光电缆长度为温度传感器分布式温度感测可提供数千次长距离精确温度测量与传统电温测量相比,分布式温度感测是获取精确高分辨率温度测量的成本效益高方法

引入Fiber-Optic温度传感器DTSX

无空白大工厂的温度监控因技术成本问题难以实现,并难以遵守企业HSE政策DTSX测量光纤电缆长度的温度分布使用纤维本身作为感知元素,它对于长距离广域温度监控最理想DTSX越来越多地用于各种应用,如消防检测、泄漏检测和预防维护

使用DTS的优缺点何在

成本计算
当应用需要数以百计或千计传感器测量时,将单个传感器接回数据采集站将变得非常贵成本效益高得多,使用光电缆获取精确高分辨率温度测量也大有裨益

长距离
使用传统电量传感器难以测长距离温度DTS光电缆不仅可长距离部署,而且还提供高分辨率区域以及精确精确温度测量

高电磁噪声环境
DTS因光学特征与电磁噪声隔离不同于传统电量传感器(热电联和RTD),光纤内没有电组件,因此免电电电噪声

DTSX200分布式温度传感器

DTSX200灵活适应安装环境作为一种标准模型使用温度分布测量所得数据,我们促进植物设施监测、高温炉完整性维护和管理以及防止故障

关于OpreX

OpreX综合品牌Yokogawa工业自动化控制业务由各类家庭组成产品归OpreX字段工具组,该组依OpreX测量类对齐

测量原理

操作原理

YokawaDTSX200测量光纤长度的温度和距离使用Raman散射原理光脉冲(激光脉冲)射入光纤散布于纤维玻璃分子中,该分子向下传播纤维并用云状振荡交换能量光脉冲向光电缆散射时,生成调频信号(长波长)和反调波长信号,两个信号均从光源发布时移位强度比两个信号组件取决于拉曼散射生成位置的温度温度可以通过测量电腾信号和反电腾信号的强度来确定零散光线中被称为反向散射线的部分回溯光源温度读取位置可测量反向散射返回源所花时间

raman散射

所有光与物交互仿佛站在没有外部光源的黑车库车库内有一辆亮红色运动车不必说,你看不到运动车或运动车本身颜色开灯到车库时,可立即看到光源反射汽车上亮红色光从红色运动车上跳下光从红光谱上跳出

raman散射

光脉冲从分子中射出(激光脉冲)时,这个现象也是真实的,在这种情况下,光纤电缆中的纤维玻璃分子光源进入光纤电缆后,大多数光反弹(回击)不变(波长不变)。微量光转换光源变换称拉曼散射自拉曼散射热受温度影响以来强度取决于温度分布式温度感测从传播光脉冲取移换并测量两个信号组件(斯托克斯和反斯托克斯)之间的强度

散射光类型

横川分布式温度传感器用拉曼散射光测量温度分布,显示下列种类散射光中特别高温敏感度

散射光类型	特征学	应用领域
Rayleigh散射雷利	因介质内密度波动频率组件与事件光相仿	光纤损耗分布 OTDR:Optical时域反射计
raman散射 (拉曼)	由介质内分子振荡交互作用强度反斯托克斯射线主要依赖温度	温度分布 DTS分布式温度传感器
布里柳英散射 (布里柳英)	因介质内声波交互频率依赖压力和温度	strain分布 DSS分布式Strain传感器温度分布

测量法

单项计量法

这种方法将光脉冲射入光纤感知的一端易安装性,当测量目标为远程时有效

单端测量法

复选测量法

这种方法将光脉冲传入循环光纤感知两端
这种方法允许继续测量,即使光电缆已破解

双端测量法

测量方法比较

测量法	长处	缺陷
单项计量法	与双端测量相比,光传感器电缆很容易安装不需要光学开关光纤破解后,仍有可能继续测量破解段前点	无法补偿定位光纤损耗温度标定比双端测量复杂
复选测量法	光纤损耗分布自动取消洋川法减少电阻光纤折损时,测量方法自动切换为单端测量	安装光传感器电缆必须循环需要光学开关最宽度测量的实际最大距离范围为单段测量法的一半

温度传感器类型

温度传感器类型及其特征

类型	特征学
Fiber光感应器	光纤用作温度传感器,适合监测长广面积温度允许您识别光传感器电缆上的具体位置并监控每个位置的温度
热摄像头	仪表检测对象红外光能测量温度能够以非接触方式测量广面积温度分布,适合监测工业炉温和革命固态等
阻抗温度计	传感器使用金属电阻特征,该特征与温度成比例变化可精确温度测量,适合工业精度温度测量
热电偶	当两个不同的金属互连通时, 介质间的温度差会发展电动强度传感器使用电动力可低成本测量广面积温度,广泛用作工业用温度传感器
辐射温度计	温度计测量物红外射线强度非接触温度计可远程测量,适合测量超高温

温度监测方法比较

	Fiber光感应器	热摄像头	点感应器 (热电联想)
描述性	基于光纤传感器广域监控	基于热摄像头的表温监控	多点离散传感器监控
检测方法	联系人	非接触	联系人
温度范围监控	-200至300摄氏度 (基于传感器电缆)	常温到2000摄氏度 (Range切换需求)	-200至1000摄氏度 Type电波
区域划分	广度覆盖 DTSX200:最大6千米/ DTSX3000:最大50千米/ DTSX1:最长16千米/	小取景角20度	广面积
长处	广面积无缝监控	有限小面积监控能力	有限小面积监控能力
缺陷	限制小区	非密封监控	非密封监控安装和维护补偿铅线

性能显示

表示分布温度传感器性能的代表参数包括空间分辨率和温度分辨率尽管总的来说这些参数之间存在着权衡关系,但我们已经实现基于信号处理技术的高性能

空间解析

空间分辨率最小长度检测温度变化(它也指响应距离)。
空间分辨率定义为检测到10%至90%光纤感知时长度
采样分辨率表示数据区间,数据区间定义不同于空间分辨率定义

空间解析

温度解析

温度分辨率由标准偏差(1++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
温度分辨率表示变异性,不表示温度精度(标定使用参考温度计可以高温精确度测量)。
raman背影光信号微弱分布式温度传感器通过重复测值实现更高温度分辨率

温度解析
测量结果实例

电缆类型

可选择最合适的类型

正常操作温度	应用	电缆类型	电缆细节	特征学
正常温度	凸火检测电缆温度监控总线杜卡特温度监控电缆隧道火警检测仓库消防检测热点检测冷点检测 .等	标准类型	图像缩放	非金属轻量易安装 EN 54-22认证
		强健类型	图像缩放	耐压和张力并不太可能破解 EN 54-22认证
		弹性类型	图像缩放	薄软易安装
高低温度	爆裂监视干燥Furnace监控 LNG渗漏检测好监听 .等	钢管类型	图像缩放	薄软易安装
高低温度	爆裂监视干燥Furnace监控 LNG渗漏检测好监听 .等	铁盔类型	图像缩放	耐压和张力并不太可能破解

弹性系统构造适应广域应用

温度数据处理主机系统(区报警设置和警告制作),允许根据系统大小和需求灵活系统构建
可选提供PLC(FA-M3或e-RT3)或记录器集成时,系统提供警告时可产生联系输出

系统配置示例:图像

【Example of a Host System】
SMATRDAC+(编程和数据记录软件)、CI服务器和CENTUM综合生产控制系统

产品简介

DTSX200概述

DTSX200分布式温度传感器由dTS模块、光开关模块、基模块、电源模块等配置

DTSX200分布式温度传感器

DTS分布式温度传感器

距离目标:6千米

On伙伴门户成员网站中,您可以检查细节规范
GS39J06B45-01:DTSXM分布式温度传感器中程系统
GS39J02B45-01:DTSXM分布式温度传感器中程系统

光开关模块

光开关模块
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我们提供三种不同类型的光学开关
模块类型提供选择

DTOS2:2-信道光学开关模块
DTOS4:4-信道光学开关模块
DTOS16:16-信道光学开关模块

基础模块

基础模块
图像缩放

DTSX200基模块用于安装各种功能模块,包括DTSX200分布温度传感器、供电模块、光开关模块和CPUI/O模块

供电模块

供电模块
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下电源模块之一必须选择。 (*输入电压范围按模型名计算

NFPW426:10至30VDC
NFPW441:100至120VAC
NFPW442:220至240VAC
NFPW444:21.6至31.2VDC

附属程序

DTRK10机架

DTRK10机架
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机架装箱可用于把光纤放入柜子

软件类

DTSX3000控制可视化软件

DTSX200控制可视化软件
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DTSX200处理多通道多点温度测量数据
DTSX产品设置设计DTSX3000/200/软件有各种功能,如DTSX200主单元设置控制光开关、测量结果表示、温度变化分析以及设置和提醒表示等,为您提供信息帮助监控温度

DTSX200数据转换软件

DTSX200数据转换软件
图像缩放

DTAP200D应用软件转换数据WITSML格式,即石油和天然气市场标准格式软件允许您直接从DTSX200格式创建数据

规范化

参考通用规范详解

DTSX200

项目			规范化
分布式温度测量	距离问题	测量距离范围	1千米2千米3千米4千米6千米
		采样解析	10cm20cm50cm1m
		空间解析	1m(10%至90%)
	温度学	测量温度范围	-200至300摄氏度(依赖光纤感知)
		温度解析 (1 σ, without optical switch)	范围
		温度解析 (1 σ, without optical switch)	时间轴 10s 1分钟 10分钟	1千米 0.5 0.3 0.1	3千米 1.1 0.6 0.2	6千米 4.2摄氏度 2.1 0.7
传感器光纤	光纤		50/125mGI (光纤结束时不反射)
传感器光纤	光连接器		E2000/APC
接口	串行(RS-232C)		3端口非隔离RJ45模块插件完全双工异步
			Serrial 1 函数:通信包率:1.2、2.4、4.8、9.6、19.2、38.457.6、115.2kbps
			Seral2 函数:通信包率:1.2、2.4、4.8、9.6、19.2、38.4kbps
			Serrial3 函数维护
	以太网接口	局域网	1端口,10BASE-T或100BASE-TX RJ45模块插件自动商谈自动MDI带网络电开关
	显示器		LEDs:HRDY、RDY、LASERO
供电	消费	操作模式	10W
供电	消费	节电模式	2.1W
尺寸(WxHxD)			197.8x132.0x162.2毫米(6槽宽度)
权值			2.5公斤

温度分布测量前需要温度标定传感器光纤DTSX200

光开关模块

项目		规范化
模型化		DTOS2	DTOS4	DTOS16
插入损耗		0.6db 1.4db(max.)	1.0db 3.0db	0.8db 1.4db(max.)
分布式温度测量	测量类型	单端双端
传感器光纤	光纤	50/125mGI闭合端非折射
	光连接器	E2000/APC
	光通道	二道	4道	16个频道
接口	控件	受DTSX200控制
接口	显示器	LEDs:HRDY、RDY、Award、Active信道
供电	消费	1W	1W	操作4.5W 节电1W
尺寸(WxHxD)		65.8x130.0x160.3毫米 2槽宽度	65.8x130.0x160.3毫米 2槽宽度	65.8x130.0x160.3毫米 2槽宽度
权值		0.6kg	0.64公斤	0.75公斤

说明:模块应定期替换4.7年、6年和9.5年,连续运行15秒、20秒和30秒测量

规范遵守和约束标准

项目		规范化
安全标准		CSAC22.2No.61010-1-04 EN61010-12010 EN 61010-2-030:2010 ENIEC 61010-2201:2018 CUTR004
EMC标准	CE标识	EN55011:2016+A1:2017A类 EN61000-62:2005 EN61000-32:2014 EN61000-3:2013
	RCM系统	EN55011:2016+A1:2017A类
	KC标识	韩国电磁达标标准
	EAC标识	CUTR020
激光安全	类	IEC 60825-1:2007类1M IEC/EN60825-1:2014类
激光安全	林业局	21CFR部分1040.10
危险定位设备标准	FM非内存	类I2组ABCDT4 FM3600-2018 FM3611-2018 FM3810-2005
	ATEX类型n	3GExnAic ENIEC60079-0:2018 EN 60079-11:2012 EN 60079-152010 EN 60079-28:2015
	CSA非入盟	类I2组ABCDT4 C22.2号0-10 CAN/CSA-C22.20.4-04 C22.2号213-M1987 TN-078
限制危险物质	RHS指令	ENIEC63000:2018

注:根据欧盟立法,EEA(欧洲经济区)制造商和授权代表如下:
yaboAG娱乐城制造厂商YOGAWA电公司
EEA授权代表:YokogawaEuropeEuroweg2,3825HDAmersfort

亚博国际AppIndustries/Applicantions

液态电池

智能监控制造流程shelves和存储shelves

热离子电池安装在单个架子上早期发现允许快速初始响应当异常发生将损害限制到最小
细节指 "智能监控制造流程shelves和存储shelves-.)

电池集成流程中防火

废气管道消防或灰尘爆炸受监控,以防止锂电池集成过程染色铝尘异常性不被忽视,因为盲区长距离管道如屋顶空间全面监控细节指 "电池集成过程防火-液态电池应用.)

电源总线栏稳健性监控

供电总线网关受监控
异常性不被忽视,因为总线管道和总线条内建长距离盲区如屋顶空间全面监控
细节指 "电源总线栏稳妥性监控-车辆里离子电池应用.)

光线可视化软温度分布

DTSX光分布温度传感器可监控光电缆路径上每米温度分布
热电偶等热器控件持续到现在, 通过添加DTSX, 有可能可视觉化温度分布整个干炉
利用结果解决加热器问题和其他问题,将软化温度定到理想温度剖面后产品流出炉后提高生产率

光线可视化软温度分布

当尝试用热电偶测量多点时,布线复杂化,建设成本上升并需要每个传感器定期维护将它应用到多干炉时是不切实际的
DTSX系统只要求在炉内铺设光电缆,初始成本和运行成本都可以降低
单点DTSX覆盖多层干炉,提高成本效益
DTSX还被用于监控隧道炉中温度分布
细节指 "光线可视化软温度分布.)

火警检测

早期火检测关键过程和环境是安全系统的重要组成部分燃烧火对重要资产、产品和最重要的是人的生命产生毁灭性后果此外,消防故障成本导致失去机会和代价高昂的修复工作离散传感器技术往往失效,原因是周围环境条件如灰尘、湿度、热和腐蚀此外,维护传统传感器技术费用昂贵,因为需要持续修复横川DTSX200设计是为了检测临界资产在最极端条件下失火,提供不匹配可靠性、性能和成本节约

横川DTSX200设计用于下列消防检测应用

电流带载重货
坦克农场
电缆托盘
地下通道
管道(地下,地面上)
核设施
采矿精炼

特征特征	福利类
m特殊分辨率	识别确切点火
温度分辨率达0.1摄氏度	可能火检测前10秒
光线传感器	不同于离散传感器或IR摄像头,光电缆消除盲点
包装光电缆	光化灰尘、湿度、腐蚀和泥土
报表和数据分析	HTTP、SFTP或Web浏览器访问历史数据
广域通信协议	连接现有DSS、PLC、DAQ和无线接口
6km光纤=6千分	成本效益高的温度测量方法比传统传感器技术

* 假设使用适当的扫描速率和数据刷新间隔

油气公司

非常规资源开发,如重油、油沙和页岩气等,一直随着全球能源需求增长而发展DTSX200测温沿数公里长光纤分布DTSX200通过不同注入动态提供实时持续温度测量最大化油气提取除水井优化外,DTSX200提供关键数据帮助检测井口漏水条件、水渗透和气突破DTSX200还提供控制能力(测流、压力、温度、阀位等),并测量光温更重要的是,与传统井水监测技术相比,DTSX200更强健、成本效益更高和准确性更高

特征学	福利类
超低功耗:10W	完全适合偏远地区太阳应用
操作温度范围:-40摄氏至65摄氏	完全不冷却或加热环境
光线传感器	提供完整连续井剖
NFCP050模块控制能力	监控控制外部设备,如流水量、压力、阀位、温度等
广域通信协议	连接现有DSS、PLC、DAQ和无线接口
6km光纤=6千分	成本效益高的温度测量方法比传统传感器技术