光纤温度传感器在电力电缆检测中的应用

发布时间:2017-10-20  发布者:利坤电子

  生产的大幅发展,电力电缆的需求也越来越大,对于其热量检查人力肯定忙不过来,而且费用太高不利于企业的利益,另一方面电力电缆大多工作在户外环境下,无法不受恶劣的天气和其他的化学物理侵蚀,所以对于电缆而言,每时每刻的情况会有所不同,这也导致不可能时时刻刻守着电缆。因此运用传感器可以解决这一问题,传感器将实时数据发送到监控电脑,这样能够获取电脑的运行稳定状况。
  一、光纤温度传感器原理
  电传导是以电流作为传导媒介,同理光纤传感器是以光作为媒介进行的传导的,只不过它的传导过程比电传导   加复杂。它是将变化的能量转化成变化的光信号,光是一种相干性特别好的物质,这便让它   具特点,比传统的传感器都稳定,而又因为光的抗电磁干扰,这也使光纤传感器受外界影响   小。同时具备以上特点的光纤传感器还特别轻小、柔韧,所以也便可以到处可用,解决了传统传感器无法再高压、强电流无法使用的窘境。在目前的光纤传感器中大多应用了光纤光栅和拉曼散射等原理,光纤光栅是利用布拉格波长的温度依赖性进行监控温度的变化。每当有光线通过光栅时,电脑就会记录下一系列的波长、温度等数据,然后根据事先编写好的程序计算出光纤传感器附近的温度。而对于其他原理也可以计算出温度,如拉曼传感器的原理就和光纤光栅传感器不同,但并不意味着就无法了数据的准确性,拉曼传感器测出的温度同样准确,它使用了光时域反射的原理。同样在传感器中也有用到了光纤的后向拉曼散射原理,这种原理是基于光在不同种介质中会产生非弹性漫射,而这传感器主要就是利用产生了不同的非弹性漫射波进行对温度计算,   终   的温度数据。
  二、传感器的应用模式
  常见的应用模式要属于光纤光栅的应用模式,可光纤光栅的光栅不带电,这一点必然与电传感器不同,也使它比电传感   能抗电磁干扰,又因为光栅不是金属材质的,这也赋予它有   强的耐压性,对于它的运行模式,我主要概括以下几点。
     先光纤材质的传感器肯定会比其他材质的传感器的价格要贵,这便要求我们不能每一处都用光纤传感器,而我们   多采用对的模式在电力电缆表面间断采用,   通俗的说是搭配其他的传感器一同使用,这里还有其他方,搭配使用可以取长补短、优化设计。而且对于光栅传感器而言,这也是收集数据的方式,它是通过固定在光纤光栅的金属片感受到温度变化,在将温度信息专递给光纤光栅,这就相当于一个反馈过程。温度信息反馈给光栅之后,就可以利用波分解技术进行解析反馈信息,这样就可以获得准确的温度数据。对于这种大数据的分析,人力有限,采用电脑联网的方式   为重要。每一片金属片都能反应一个部位数据,然后将这些数据都发给电脑,电脑可以根据这些数据制作出温度曲线,检查出那些部位可能是在异常的进行工作,虽然可以说这些数据还比较准确,可只是光纤表面的温度。而电脑可以进行模拟,通过等效热路法算出缆芯的温度,这不失为   的方法。
  基于组网的的优势,对于怎样组网就显得重要了。现在不管是民用还是,电缆接头一般分为三相,所以每一相都要装入光纤光栅传感器,而且为了敏感度的考虑,尽量要对每个传感器进行封装处理,这样其灵敏度要比没封装的高4倍,并会使   大温差保持在较小的范围内。
  光纤光栅是非连续性的测量,而拉曼温度传感器是连续性的测量,这也使得它具备光纤光栅不具备的特点,它适合测量需求完整数据的大测量数据。其工作原理就是制作比较的形状的光纤传感器,让其捆绑在整个待测电缆上,二者就可以亲密接触了。而与光纤光缆的三个部分测量,拉曼温度传感器确是八个区域进行测温。恰恰是因为八个区域进行测温,每一个区域温度升高时,就会等到较为明显的测量数据,这也都是其他类型不能比拟的。同样和光缆测温仪一样,拉曼传感器为了精度,传感器要尽可能的接近电缆缆芯的位置,这样测出的数据   加接近真实数据。
  除了上述的两种传感器外,布里渊传感器也比较常见,这种传感器不同于以上两种,它   加在乎的是获得温度和应变这个力学量。就是由于它能够测量应变这个物理量,它的地位是其他两不能取代,这便使他能够测量人类不能涉足的地方,就如海底电缆的测量。布里渊传感器的原理也不同于上面的,它是利用了Brillouin频移与所测的量成正比,通过检查频移就可以轻易测量出温度和应变,所以布里渊传感器是一种相对较简易的测量设备。可测量局域它却和光纤光栅一样,虽然不是特别   ,其精度仍然足够了。
  三、几种光纤传感器的区别
  光纤光栅温度传感器是不同于拉曼和布里渊的测量方式,它采用的是   的对反射波长分析的研究,这也就造就了他的特色,它能够   小避免了外界的干扰了,同时也不受波动的影响。它也是采用了将不同传感器搭配使用,节约资金。
  而拉曼传感器   令人印象深刻就是其测量局域,它能够测量八个局域,这也为它的数据的准确性做了   好的,就是因为特别高的   性加上现在日益成熟的技术,拉曼传感器也运用着   为广泛,无论是高压还地下都能看见的它的身影。可此类传感器却不适合作为远距离测量。
  测量应变和温度这项任务虽然比较艰巨,可布里渊传感器能做到,这也使它的用途   不同于其他两个,它能够作为海底电缆的测量工具了,而且还能测量人类没能涉足的地方。由于现在对于布里渊传感器研究还比较少,这也不能使他等到广泛的推广,又加上它的造价昂贵,这也导致小规模使用。
  现今社会对电网的需求越来越多,这也促使电缆的技术越来越成熟,可与此同时忽略了对传感器的发展,导致目前仅存在少数的几种光纤温度传感器,而且这几种还有诸多的不成熟的地方,所以对光纤传感器的研究势在必行。

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