大区域温度监测技术的发展简介

2016.06.28

      在温度监控应用中,有许多应用场合需要大区域、长距离的温度监测,用来监测早期火灾或局部过热现象。例如:

1、  大型浮顶储油罐:储罐的外浮盘边缘易出现局部过热现象,需要沿着浮盘边缘进行温度监测。

2、  电缆槽:高压大电流电缆会出现电缆老化、过载,导致电缆出现局部过热,需要对放置电缆的电缆槽内部沿线进行温度监测。

3、  高温高压反应容器(如煤气化炉):高温高压反应容器表面会由于设备故障或内部防护材料缺陷导致出现局部过热现象,需要对容器表面进行无盲点的温度监测。

4、  传输皮带沿线、储煤仓、危险品仓库等,均需要进行大区域、长距离的温度监测。

 

      对这种大区域、长距离现场应用的温度监测系统,称之为分布式温度监测系统。该系统的主要功能是有效监测被测区域的过热温度(被称为“热点”),用于预警或者触发火灾控制器。

 

      最开始点式传感器,如点式热点偶、点式热电阻、数字温度传感器DS18B20、光纤光栅传感器等,被应用于分布式温度监测系统。点式传感器具有精确的温度测量,并且可以检测传感器所在区域的温度变化。然而,点式温度传感器构建的分布式温度监控系统,其覆盖范围只能简单地依赖于点式传感器的布设密度。在实际应用中,系统采用的传感器数量是有限的,从而留下了传感器未覆盖的更多监测区域,存在了监测盲点;此外,点式温度传感器的接线和安装是相当繁琐的,因此,在较大范围的、需要密集监测的温度监控应用场合,一般不会采用点式传感器构建的温度监控系统。

2.1.png

HSD-T线型热点探测器与点式温度传感器系统的对比

 

      为解决点式传感器系统监测盲点和布线复杂的问题,工程师开发了传统线型感温探测器。有两种传统线型感温探测器,从1940年开始被广泛应用在大范围温度监测场合。

 

      第一种传统线型感温探测器称为绝缘熔化型线型感温探测器,也叫定温线型感温探测器或不可恢复型线型感温探测器。绝缘熔化型线型感温探测器是由两根弹性钢丝分别包敷绝缘材料,绞对成型,当探测器线缆上任意一点的温度达到熔点时绝缘材料软化,导致该点的钢丝搭接在一起造成线路短路,据此发出报警信号。根据其绝缘材料的熔点不同,绝缘熔化型线型感温探测器一般有固定的报警温度设定点(60°C 、70°C、85°C、105°C、138°C、180°C),这也是该种感温探测器叫做“定温”线型感温探测器的原因。由于该类感温探测器电缆中绝缘材料融化后的不可恢复性,使得每次报警之后,必须要更换该区域的感温电缆,因此,这类感温探测器也叫做不可恢复型线型感温探测器

 

      第二种传统线型感温探测器称为模拟量型线型感温探测器,也叫可恢复型线型感温探测器。该类探测器的感温电缆上由其上涂覆负温度系数绝缘材料(NTC)的1或2对导线组成。当温度升高时,感温电缆内的负温度系数绝缘材料的电阻值会下降,通过测量绝缘材料的电阻值的变化来测量温度变化,进行温度判断报警。NTC绝缘材料报警后可恢复,因此,相对绝缘熔化型线型感温探测器,模拟量型线型感温探测器在报警过后,有“可恢复”和“可再使用”的特点。

 

      在实际应用中,只要沿着监控区域铺设1根传统线型感温探测器,就能够对探测器电缆沿线的过热温度进行无盲点的监测,系统灵活简单。但是传统线型感温探测器测量精度差,无法做到实时温度监测,只能够在特定的温度报警点进行报警,在温度报警点之外的其他温度段,传统线型感温探测器无法进行过热温度指示。可以说传统线型感温探测器解决了监测区域上的“盲点”,但是也带来了温度段上的“盲点”。

2.2.png

HSD-T线型热点探测器与传统线型感温探测器系统的对比

 

      随着光电技术的发展,工程师们开始使用光纤作为温度传感器,针对大区域温度监测,开发了分布式光纤感温系统。分布式光纤感温系统的基本原理是利用激光在光纤传输过程中所产生的拉曼散射效应,周期性地检测光纤空间分辨率内的平均温度。分布式光纤感温系统能够提供室温到上限工作温度的全温度段的实时温度显示。


      分布式光纤感温系统在超长距离、结构简单的监控区域的温度监测上具有很大优势,如海底超长电缆、地铁隧道应用等。但是由于光纤传感器抗冲击能力差,实际应用的最短监测长度较长(一般最短要1000m以上)、系统设备复杂昂贵,其在短距离、结构复杂、需要经常调整监测路线的监控区域应用上存在较大问题。


      例如在电缆槽的应用中,一些电缆槽结构复杂,槽内常需要更换或增加电缆,这就需要感温探测器能够灵活布线,便于维护更换。而光纤传感器最小使用长度长,往往一个监控区域需要覆盖许多段电缆槽,一旦某部分电缆槽需要更换或增加电缆,重新对光纤传感器的布线就非常复杂,并且容易损坏光纤传感器。光纤传感器一旦有2~3处损坏,就需要进行全线更换。

 

2.3.png

HSD-T线型热点探测器与分布式光纤感温系统的对比

 

      为进一步提高分布式温度监测系统的性能,新一代的线型感温探测技术也在不断地研发。HSD-T线型热点探测器是美国线型感温探测器领域技术发展的最新成果,HSD-T线型热点探测器结合了传统线型感温探测器和分布式光纤感温系统的优点,并对它们的不足进行了优化,为大范围温度监控应用提供了优秀的解决方案。


2.5.png


HSD-T线型热点探测器有以下主要功能特点:

1、 先进的热点探测技术,提供早期过热预警

a. 传感器沿线可无盲点进行温度监测。

b. -40~900°C全温度段实时温度监测:-40~260°C(低温段产品HSD-T-T),-40~900°C(高温段产品HSD-T-CTTC)

c.  -40~80°C早期过热温度预警。

d.  快速热响应时间。

e. 温升速率 (ROTC) 探测。

 

2、 强大的温度报警功能

a. 报警可靠性高,误报率低。

b.  温度预警、报警点-40~900°C可设。

c. 传感器短路、断路故障指示。

d. 温升速率 (ROTC) 报警功能。

 

3、 坚固耐用的线型感温传感器

a. 新型传感材料和先进加工工艺,保证传感器性能稳定,均匀性、一致性好。

b.  传感器能够耐高温、耐冲击、柔韧性好。

c. 传感器报警过后不损坏,可反复使用。

 

4、 系统适用性好,安装维护简单

a.  本质安全产品,可用于易燃易爆危险场合。

b.  系统结构简单,安装方便。

c. 模块化系统结构,易于维护和更换。

d. 可用作现场报警系统,也可配接用户DCS或工控计算机。


结语

作为新一代分布式温度监测系统,HSD-T线型热点探测器提供了一个有效的大区域温度监测的解决方案,它兼有了传统线型感温探测器和分布式光纤测温系统的各自优点:一方面,HSD-T线型热点探测器能够像传统线型感温探测器一样进行无盲点测量,探测器电缆强度高,韧性好,耐冲击;另一方面,它具备了光纤分布式感温系统测量精度高、能够测量热点实时温度和热点位置的特点;而且,HSD-T线型热点探测器系统组成结构简单,安装维护方便,系统配备的传感器耐高温,报警之后无需更换,可反复使用。

2.4.png

线型感温探测器的技术演变进程

 

关于HSD-T线型热点探测器的详细信息,请参阅:

HSD-T线型热点探测器工作原理简介


版权所有:利来国际老牌博彩手机<>最给力的老牌博彩网站 粤ICP备05038666号 网站地图  利来国际老牌博彩手机利来国际老牌博彩手机
www.hyzh365.com,www.lzcbc.cn,www.bakyzx.com,www.2hoox.net,www.hnrtsy.com,www.dsykl.com,www.tcmxsp.com,www.yinhesanye.com.cn,www.0537shop.cn,www.hajyjx.com
友情链接:利来国际老牌博彩手机