

生產(chǎn)的大幅發(fā)展,電力電纜的需求也越來越大,對于其熱量檢查人力肯定忙不過來,而且費(fèi)用太高不利于企業(yè)的利益,另一方面電力電纜大多工作在戶外環(huán)境下,無法不受惡劣的天氣和其他的化學(xué)物理侵蝕,所以對于電纜而言,每時每刻的情況會有所不同,這也導(dǎo)致不可能時時刻刻守著電纜。因此運(yùn)用傳感器可以解決這一問題,傳感器將實(shí)時數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控電腦,這樣能夠獲取電腦的運(yùn)行穩(wěn)定狀況。
一、光纖溫度傳感器原理
電傳導(dǎo)是以電流作為傳導(dǎo)媒介,同理光纖傳感器是以光作為媒介進(jìn)行的傳導(dǎo)的,只不過它的傳導(dǎo)過程比電傳導(dǎo) 加復(fù)雜。它是將變化的能量轉(zhuǎn)化成變化的光信號,光是一種相干性特別好的物質(zhì),這便讓它 具特點(diǎn),比傳統(tǒng)的傳感器都穩(wěn)定,而又因為光的抗電磁干擾,這也使光纖傳感器受外界影響 小。同時具備以上特點(diǎn)的光纖傳感器還特別輕小、柔韌,所以也便可以到處可用,解決了傳統(tǒng)傳感器無法再高壓、強(qiáng)電流無法使用的窘境。在目前的光纖傳感器中大多應(yīng)用了光纖光柵和拉曼散射等原理,光纖光柵是利用布拉格波長的溫度依賴性進(jìn)行監(jiān)控溫度的變化。每當(dāng)有光線通過光柵時,電腦就會記錄下一系列的波長、溫度等數(shù)據(jù),然后根據(jù)事先編寫好的程序計算出光纖傳感器附近的溫度。而對于其他原理也可以計算出溫度,如拉曼傳感器的原理就和光纖光柵傳感器不同,但并不意味著就無法了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,拉曼傳感器測出的溫度同樣準(zhǔn)確,它使用了光時域反射的原理。同樣在傳感器中也有用到了光纖的后向拉曼散射原理,這種原理是基于光在不同種介質(zhì)中會產(chǎn)生非彈性漫射,而這傳感器主要就是利用產(chǎn)生了不同的非彈性漫射波進(jìn)行對溫度計算, 終 的溫度數(shù)據(jù)。
二、傳感器的應(yīng)用模式
常見的應(yīng)用模式要屬于光纖光柵的應(yīng)用模式,可光纖光柵的光柵不帶電,這一點(diǎn)必然與電傳感器不同,也使它比電傳感 能抗電磁干擾,又因為光柵不是金屬材質(zhì)的,這也賦予它有 強(qiáng)的耐壓性,對于它的運(yùn)行模式,我主要概括以下幾點(diǎn)。
先光纖材質(zhì)的傳感器肯定會比其他材質(zhì)的傳感器的價格要貴,這便要求我們不能每一處都用光纖傳感器,而我們 多采用對的模式在電力電纜表面間斷采用, 通俗的說是搭配其他的傳感器一同使用,這里還有其他方,搭配使用可以取長補(bǔ)短、優(yōu)化設(shè)計。而且對于光柵傳感器而言,這也是收集數(shù)據(jù)的方式,它是通過固定在光纖光柵的金屬片感受到溫度變化,在將溫度信息專遞給光纖光柵,這就相當(dāng)于一個反饋過程。溫度信息反饋給光柵之后,就可以利用波分解技術(shù)進(jìn)行解析反饋信息,這樣就可以獲得準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。對于這種大數(shù)據(jù)的分析,人力有限,采用電腦聯(lián)網(wǎng)的方式 為重要。每一片金屬片都能反應(yīng)一個部位數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)都發(fā)給電腦,電腦可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作出溫度曲線,檢查出那些部位可能是在異常的進(jìn)行工作,雖然可以說這些數(shù)據(jù)還比較準(zhǔn)確,可只是光纖表面的溫度。而電腦可以進(jìn)行模擬,通過等效熱路法算出纜芯的溫度,這不失為 的方法。
基于組網(wǎng)的的優(yōu)勢,對于怎樣組網(wǎng)就顯得重要了。現(xiàn)在不管是民用還是,電纜接頭一般分為三相,所以每一相都要裝入光纖光柵傳感器,而且為了敏感度的考慮,盡量要對每個傳感器進(jìn)行封裝處理,這樣其靈敏度要比沒封裝的高4倍,并會使 大溫差保持在較小的范圍內(nèi)。
光纖光柵是非連續(xù)性的測量,而拉曼溫度傳感器是連續(xù)性的測量,這也使得它具備光纖光柵不具備的特點(diǎn),它適合測量需求完整數(shù)據(jù)的大測量數(shù)據(jù)。其工作原理就是制作比較的形狀的光纖傳感器,讓其捆綁在整個待測電纜上,二者就可以親密接觸了。而與光纖光纜的三個部分測量,拉曼溫度傳感器確是八個區(qū)域進(jìn)行測溫。恰恰是因為八個區(qū)域進(jìn)行測溫,每一個區(qū)域溫度升高時,就會等到較為明顯的測量數(shù)據(jù),這也都是其他類型不能比擬的。同樣和光纜測溫儀一樣,拉曼傳感器為了精度,傳感器要盡可能的接近電纜纜芯的位置,這樣測出的數(shù)據(jù) 加接近真實(shí)數(shù)據(jù)。
除了上述的兩種傳感器外,布里淵傳感器也比較常見,這種傳感器不同于以上兩種,它 加在乎的是獲得溫度和應(yīng)變這個力學(xué)量。就是由于它能夠測量應(yīng)變這個物理量,它的地位是其他兩不能取代,這便使他能夠測量人類不能涉足的地方,就如海底電纜的測量。布里淵傳感器的原理也不同于上面的,它是利用了Brillouin頻移與所測的量成正比,通過檢查頻移就可以輕易測量出溫度和應(yīng)變,所以布里淵傳感器是一種相對較簡易的測量設(shè)備??蓽y量局域它卻和光纖光柵一樣,雖然不是特別 ,其精度仍然足夠了。
三、幾種光纖傳感器的區(qū)別
光纖光柵溫度傳感器是不同于拉曼和布里淵的測量方式,它采用的是 的對反射波長分析的研究,這也就造就了他的特色,它能夠 小避免了外界的干擾了,同時也不受波動的影響。它也是采用了將不同傳感器搭配使用,節(jié)約資金。
而拉曼傳感器 令人印象深刻就是其測量局域,它能夠測量八個局域,這也為它的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性做了 好的,就是因為特別高的 性加上現(xiàn)在日益成熟的技術(shù),拉曼傳感器也運(yùn)用著 為廣泛,無論是高壓還地下都能看見的它的身影??纱祟悅鞲衅鲄s不適合作為遠(yuǎn)距離測量。
測量應(yīng)變和溫度這項任務(wù)雖然比較艱巨,可布里淵傳感器能做到,這也使它的用途 不同于其他兩個,它能夠作為海底電纜的測量工具了,而且還能測量人類沒能涉足的地方。由于現(xiàn)在對于布里淵傳感器研究還比較少,這也不能使他等到廣泛的推廣,又加上它的造價昂貴,這也導(dǎo)致小規(guī)模使用。
現(xiàn)今社會對電網(wǎng)的需求越來越多,這也促使電纜的技術(shù)越來越成熟,可與此同時忽略了對傳感器的發(fā)展,導(dǎo)致目前僅存在少數(shù)的幾種光纖溫度傳感器,而且這幾種還有諸多的不成熟的地方,所以對光纖傳感器的研究勢在必行。