荧光光纤测温系统

荧光光纤测温系统一．应用背景应用在大功率发射机中在发射机前级.末级，高前电子管、高末电子管、高末调谐调配电容和高周箱体等若干个测试点。而这些发热位置的温度无法监测，由此最终可能导致发射机故障的发生。近年来，在大数据在推动下,将发射机各方面数据进行采集也是一项重要的任务,有利于智能化的管理,从而达到有人留守无人值班,为此,我们提出对发射机的重要位置进行实时测温,实现温度在线监测是保证发发射机安全运行的重要手段。而光纤测温以其抗电磁干扰、温度精度高、实时在线监测等独特的优势，在大功率发射机等方便得到广泛的应用，也逐渐成为首选测温产品。二.荧光光纤测温技术简介自1970年第一次成功的研制出传输损耗为20dB/km的石英质玻璃光波导以来，光纤测温技术就在传感技术领域便得到了迅速的发展。与传统的测温方式不同，光纤测温可直接通过放在复杂电磁环境内被测点上的传感探头实现真实、准确测量热点温度，为用户提供直接动态的测量，具有直接、实时、准确等优点。光纤测温系统敏感组件测量和信号的传输均由光纤来完成，无电信号引入，非常适合于在高电压、强磁场环境下进行温度直接测量，同时又可保证原高压环境器的绝缘性能。目前常用的光纤点式测温技术主要包括荧光式、半导体吸收式和光纤光栅式三种技术路线，其技术指标对比如表1-1所示。由表可知，基于荧光余辉原理的荧光光纤温度传感技术具有测量范围大、性能稳定、拓扑结构简单、寿命长等独特优势，是光纤测温领域的重要发展方向，应用前景相当广阔。已经实现了光纤测温装置的批量化生产，技术成熟，工程化应用程度高，在大型发射机中环境中取得了广泛的应用，将荧光光纤温度传感器探头埋入其中，利用光纤作为温度感应信号传播媒介，绝缘性能好，抗电磁干扰能力强，响应速度快，在高电压、高磁场条件下实现在线、实时地准确测量绕组的热点温度，有效地克服了传统测温方法无法直接测量热点温度、电磁免疫性能差、精度欠佳等固有缺陷，能够及时为运行部门提供有效可靠的变压器等复杂电磁环境中运行状态信息和决策支持，提高电力系统运行可靠性。同时，荧光光纤温度传感器可以方便地与变压器本体实现一体化融合结构设计，简化二次信息传递回路，提高智能组件与变压器本体的集成度。目前，荧光光纤的绝缘护套主要采用全氟烷氧基树脂（PFA–Perfluoroether）。1973年杜邦公司研制新的氟塑料—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA）。全氟烷氧基共聚物PFA是由一聚四氟乙烯（PTFE）主链和多个全氟烷氧基侧链组成是一种性能优异的聚合物，其耐化学腐蚀、耐老化；具有良好的介电性能，耐热、耐候性良好，并且几乎不吸收水分。并广泛应用于绝缘材料当中。荧光式测温是利用脉冲光来激发荧光物质，计算荧光材料的余辉时间常数，原则上根光强度没有关系，不易受环境影响，也没有现场标定等问题；荧光式材料使用稀有元素测荧光粉末，测量范围可达-70~500℃，只与材料本身特性有关，利用荧光光纤甚至可以测量1000度以上的环境温度，甚至可以实现分布式测量，其性能应用广泛，灵活度很高；同时，荧光式采用单个模块方式，方便系统集成拓展；系统报价光纤解调器67.3万光纤传感器及配件502.6万系统软件包16万合计15.9万西安时骏软件科技有限公司2016/10/25