O que é uma sonda sensora de temperatura de fibra óptica fluorescente?
Posicionamento do produto
Esta sonda é indicada para usuários que procuram uma sonda de temperatura de fibra óptica, sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente, sensor óptico de temperatura com vida útil limitada, sonda de temperatura do enrolamento do transformador ou sonda do sensor de temperatura do quadro de distribuição.
Princípio da medição do tempo de vida do resplendor de fluorescência
A ponta sensora contém material fluorescente. Quando é excitada pela luz, ela emite um sinal de pós-brilho. O pós-brilho decai gradualmente, e o tempo de decaimento varia com a temperatura. O dispositivo de monitoramento detecta esse tempo de decaimento e o converte em um valor de temperatura.
Excitação óptica
O dispositivo de monitoramento envia um pulso de luz pela fibra óptica até a ponta sensora.
Retorno do Sinal de Resplendor
O material fluorescente emite um sinal óptico de retorno após a excitação.
Detecção ao longo da vida útil
O dispositivo de monitoramento analisa o tempo de decaimento do sinal recebido, em vez de se basear apenas na intensidade do sinal.
Cálculo da temperatura
O tempo de meia-vida é convertido em uma leitura de temperatura com base nos dados de calibração.
Por que a medição ao longo da vida é importante
A medição de vida útil é menos afetada por flutuações na potência óptica, perdas no conector, curvatura da fibra e envelhecimento da fonte de luz do que a medição óptica baseada na intensidade. Isso a torna útil para o monitoramento industrial de temperatura a longo prazo.
Principais vantagens da detecção do tempo de vida da fluorescência
Medição estável no domínio do tempo
A medição é baseada no tempo de decaimento da fluorescência, o que ajuda a melhorar a estabilidade quando a intensidade do sinal óptico varia durante a operação de longo prazo.
Isolamento elétrico no ponto de medição
O ponto de detecção é óptico e isolante, o que o torna adequado para equipamentos de potência nos quais a fiação de sinais elétricos pode causar problemas de isolamento.
Imunidade a interferências eletromagnéticas
O caminho de detecção por fibra óptica é imune a interferências eletromagnéticas, o que é importante para aplicações em transformadores, quadros de distribuição e geradores.
Sonda compacta do tipo pontual
A sonda foi projetada para a medição de pontos quentes locais e pode ser personalizada para espaços estreitos, posições embutidas, pontos de contato superficial ou estruturas compactas de gabinetes.
Instalação flexível
A fibra óptica permite que o ponto de detecção seja colocado dentro de equipamentos de alta tensão, enquanto o dispositivo de monitoramento fica instalado em um local mais seguro e acessível.
Especificações Técnicas
| Item da especificação | Configuração padrão / opcional |
|---|---|
| Nome do produto | Sonda de sensor de temperatura de fibra óptica fluorescente |
| Tipo de sensor | Sensor óptico de temperatura do tipo pontual |
| Princípio de medição | Medição da temperatura com base no tempo de vida do resplendor de fluorescência |
| Tipo de sinal no ponto de detecção | Sinal óptico |
| Faixa de temperatura | de -40 °C a +260 °C |
| Precisão | de ±0,5 °C a ±1 °C |
| Resolução | 0,1 °C |
| Tempo de resposta | Menos de 1 segundo |
| Diâmetro da sonda | 2 mm a 3 mm, personalizável |
| Comprimento da fibra | 0 m a 80 m, personalizável |
| Tipo de fibra | Fibra óptica de quartzo |
| Estrutura da sonda | Padrão, miniatura, blindado, para montagem em superfície ou personalizado |
| Material da carcaça | Aço inoxidável, manga isolada, estrutura blindada ou caixa personalizada |
| Isolamento elétrico | Estrutura sensora eletricamente isolante |
| Capacidade de resistência à alta tensão | Acima de 100 kV |
| Imunidade a interferências eletromagnéticas | Adequado para ambientes com forte campo eletromagnético |
| Vida útil | Mais de 25 anos |
| Aplicações típicas | Enrolamento de transformador, contato de quadro de distribuição, junta de barramento, terminal de cabo, plugue de RMU, gabinete GIS, enrolamento de gerador |
| Dispositivo compatível | Dispositivo de monitoramento de temperatura por fibra óptica de canal único ou multicanal |
| Personalização | Diâmetro da sonda, comprimento da fibra, ponta sensora, invólucro, conector e estrutura de montagem |
Estrutura do produto
Ponta sensora fluorescente
A ponta sensora contém o material fluorescente e é posicionada no ponto de medição alvo.
Fibra óptica de quartzo
A fibra óptica transmite a luz de excitação e os sinais de fluorescência refletidos entre a sonda e o dispositivo de monitoramento.
Corpo da sonda isolado
O corpo da sonda pode ser projetado com uma estrutura isolante para instalação em equipamentos de alta tensão.
Caixa protetora
A carcaça pode ser escolhida de acordo com a proteção mecânica, a resistência ao óleo, o método de montagem e a estrutura do equipamento.
Interface do dispositivo de monitoramento
A sonda funciona com um dispositivo de monitoramento de temperatura por fibra óptica que realiza as funções de excitação, detecção de sinal, cálculo de temperatura e saída de sinal.
Comparação com GaAs, intensidade de fluorescência e sensores de temperatura FBG
Diferentes tecnologias de detecção óptica de temperatura utilizam mecanismos de sinal distintos. A melhor opção depende do tipo de aplicação: se ela requer medição pontual de pontos quentes, detecção multipontual, detecção baseada na intensidade ou demodulação baseada no comprimento de onda.
| Item de comparação | Sensor de tempo de vida fluorescente | Sensor óptico de GaAs | Sensor de intensidade de fluorescência | Sensor FBG |
|---|---|---|---|---|
| Princípio | Tempo de decaimento do resplendor de fluorescência | Absorção óptica em semicondutores | Intensidade do sinal de fluorescência | Desvio de comprimento de onda de Bragg |
| Base do sinal | Sinal de decaimento no domínio do tempo | Variação da absorção óptica | Intensidade da luz refletida | Variação do comprimento de onda |
| Influência da perda óptica | Baixo | Depende do sistema | Relativamente alto | Requer demodulação de comprimento de onda |
| Medição de pontos de concentração | Muito adequado | Adequado para projetos específicos | Adequado quando o caminho óptico é estável | É possível, mas costuma ser usado para redes de sensores baseadas em grades |
| Equipamentos elétricos de alta tensão | Adequado para medição pontual isolada | Depende do design da embalagem | Depende da embalagem e da estabilidade óptica | Exige um manuseio cuidadoso em relação à cepa e à temperatura |
| Motivo típico de seleção | Medição estável da temperatura em pontos específicos em ambientes de EMI de alta tensão | Medição óptica da temperatura de semicondutores | Resposta óptica simples baseada na intensidade | Sensoriamento por fibra óptica baseado em comprimento de onda e monitoramento multiponto |
Vantagem em relação à detecção da intensidade de fluorescência
A detecção da intensidade de fluorescência depende mais diretamente da intensidade da luz refletida. A detecção do tempo de vida se concentra no tempo de decaimento, por isso é menos sensível à perda óptica e à variação da intensidade do sinal.
Vantagem em relação ao FBG na medição de pontos compactos
Os sensores FBG são úteis para a detecção por fibra óptica baseada no comprimento de onda. As sondas de tempo de vida de fluorescência são mais diretas para pontos críticos compactos, nos quais o isolamento, a imunidade à interferência eletromagnética (EMI) e a medição localizada são os principais requisitos.
Vantagem em relação ao GaAs no monitoramento de pontos quentes elétricos
A detecção óptica com GaAs utiliza as características de absorção dos semicondutores. A detecção por tempo de vida de fluorescência oferece uma estrutura de sonda prática para a medição da temperatura pontual em alta tensão em equipamentos elétricos.
Comparação com sensores PT100 e termopares
Os sensores PT100 e termopares são amplamente utilizados na medição de temperatura em aplicações industriais em geral. As sondas ópticas fluorescentes são escolhidas principalmente quando o ponto de medição exige isolamento óptico e imunidade a interferências eletromagnéticas (EMI).
| Item de comparação | Sonda de temperatura de fibra óptica fluorescente | Sensor PT100 / Termopar |
|---|---|---|
| Sinal no ponto de medição | Sinal óptico | Sinal elétrico |
| Isolamento elétrico | Estrutura óptica isolante | Requer projeto de isolamento e proteção da fiação |
| Resistência à interferência eletromagnética | Imune a interferências eletromagnéticas | Pode ser afetado em ambientes com forte interferência elétrica |
| Ambiente típico | Equipamentos de alta tensão e sensíveis à interferência eletromagnética (EMI) | Medição convencional de temperatura industrial |
| Ponto de medição típico | Bobina, contato, barra coletora, terminal de cabo, plugue RMU | Armário, superfície de maquinário, equipamento de processo |
| Lógica de seleção | Escolha quando for necessário isolamento e imunidade a interferências eletromagnéticas (EMI) | Escolha em que situações a detecção elétrica é aceitável |
Áreas de aplicação
Medição da temperatura dos enrolamentos do transformador
A sonda pode ser instalada próximo aos pontos críticos de aquecimento dos enrolamentos do transformador para a medição óptica direta da temperatura em aplicações com transformadores do tipo seco ou imersos em óleo.
Pontos típicos de medição em transformadores
- Ponto quente na bobina de um transformador do tipo seco
- Ponto quente no enrolamento de um transformador imerso em óleo
- Ponto de temperatura interno de alta tensão
- Área de enrolamento de transformadores especiais
Monitoramento da temperatura dos contatos em painéis de distribuição
A sonda pode ser utilizada próximo aos contatos de disjuntores, contatos móveis/estáticos e pontos de conexão do gabinete, onde possa ocorrer superaquecimento local.
Pontos de medição típicos em quadros de distribuição
- Contato do disjuntor
- Junta de barramento
- Terminal de cabo
- Contato do seccionador
- Ponto de conexão do gabinete de alta tensão
Detecção de pontos críticos de aquecimento em juntas de barramento
A sonda pode ser utilizada para o monitoramento direto e local da temperatura em juntas de barramentos de cobre e pontos de conexão elétrica de alta corrente.
Monitoramento de juntas e terminais de cabos
A sonda pode ser utilizada em áreas compactas de conexão de cabos, onde o isolamento, o espaço no gabinete e o monitoramento local de pontos quentes são importantes.
Monitoramento da temperatura do plugue da unidade principal do anel
É possível selecionar estruturas de sondas em miniatura ou personalizadas para conexões de plugues RMU e posições de conectores de cabos isolados.
Monitoramento da temperatura do gabinete GIS
A sonda pode ser utilizada em determinados pontos dos gabinetes GIS onde são necessários isolamento óptico e roteamento estável do sinal.
Medição da temperatura dos enrolamentos do gerador
A sonda permite a medição óptica da temperatura em áreas dos enrolamentos do gerador onde há forte interferência eletromagnética.
Opções de personalização
Diâmetro da sonda
A sonda pode ser personalizada para espaços estreitos, posições embutidas, pontos de contato na superfície e gabinetes elétricos compactos.
Comprimento da fibra
A fibra pode ser projetada de acordo com a distância entre o ponto de medição e o dispositivo de monitoramento.
Estrutura da ponta sensora
A ponta sensora pode ser projetada para contato com a superfície, medição embutida, instalação em enrolamentos ou medição em profundidade estendida.
Moradia e Proteção
É possível selecionar diferentes estruturas de carcaça de acordo com a resistência mecânica, os requisitos de isolamento, a resistência ao óleo e o método de instalação.
Método de montagem
Podem ser selecionadas estruturas de montagem à superfície, embutidas, blindadas, isoladas e específicas para cada projeto, de acordo com o ponto de medição.
Dispositivos de monitoramento compatíveis
A sonda funciona com dispositivos de monitoramento de temperatura por fibra óptica que oferecem funções de luz de excitação, detecção de sinal, cálculo de temperatura, exibição, alarme e saída de dados.
Dispositivo de canal único
Adequado para um ponto de medição ou uma posição personalizada de ponto de interesse.
Dispositivo multicanal
Adequado para múltiplos pontos de medição em transformadores, painéis de comando, barramentos, terminais de cabos ou sistemas completos de monitoramento de equipamentos elétricos.
Integração de Sistemas
Dependendo do dispositivo de monitoramento selecionado, o sistema pode ser conectado a painéis locais, unidades de alarme ou plataformas de monitoramento de nível superior.
Como escolher a sonda certa
Confirmar o equipamento
Identifique se a sonda será utilizada em transformadores, quadros de distribuição, barramentos, emendas de cabos, RMU, GIS, geradores ou outros equipamentos.
Confirme o ponto de medição
Defina a posição exata do ponto de interesse ou da superfície a ser medida.
Confirme o espaço de instalação
Verifique o espaço disponível, o método de montagem, o trajeto de passagem dos cabos e os requisitos de proteção mecânica.
Confirmar o sistema de monitoramento
Selecione o dispositivo de monitoramento adequado de acordo com a quantidade de pontos de medição e os requisitos de saída do sistema.
Confirme o ambiente operacional
Leve em consideração o nível de tensão, a distância de isolamento, o ambiente com óleo, a tensão mecânica e as condições de operação a longo prazo.
Informações recomendadas para a seleção de sondas
| Informações obrigatórias | Exemplo |
|---|---|
| Tipo de equipamento | Transformador, quadro de distribuição, barramento, junta de cabo, RMU, GIS ou gerador |
| Ponto de medição | Ponto crítico do enrolamento, ponto de contato, junção de barramento, terminal de cabo ou conexão por plugue |
| Número de pontos de medição | Um único ponto ou vários pontos |
| Estrutura de instalação | Embutidos, montados em superfície, blindados, isolados ou personalizados |
| Sistema de monitoramento | Dispositivo de canal único ou multicanal |
| Ambiente operacional | Alta tensão, ambiente com óleo, gabinete compacto, forte interferência eletromagnética (EMI) ou operação de longo prazo |
Perguntas frequentes
O que é uma sonda de temperatura de fibra óptica fluorescente?
Trata-se de uma sonda óptica de temperatura do tipo pontual que utiliza a medição do tempo de vida do resplendor de fluorescência para a detecção da temperatura local.
Como funciona a medição da temperatura por meio do tempo de vida da fluorescência?
O material fluorescente emite um sinal de pós-luminescência após a excitação óptica. O dispositivo de monitoramento calcula a temperatura a partir do tempo de decaimento desse sinal.
Por que a medição do tempo de vida é mais estável do que a medição da intensidade?
A medição do tempo de vida concentra-se no tempo de decaimento, em vez da intensidade absoluta do sinal; por isso, é menos afetada pela perda óptica e pelas flutuações na intensidade da luz.
Em que isso difere da medição de temperatura por FBG?
Os sensores FBG utilizam o deslocamento de comprimento de onda, enquanto as sondas de tempo de vida fluorescente utilizam o tempo de decaimento do brilho residual. As sondas fluorescentes são especialmente adequadas para medições pontuais e compactas em pontos de alta concentração.
Em que isso difere da detecção óptica com GaAs?
A detecção por GaAs utiliza as características de absorção dos semicondutores. A detecção por tempo de vida da fluorescência utiliza o tempo de decaimento do material fluorescente e é adequada para o monitoramento de pontos críticos elétricos.
A sonda é adequada para enrolamentos de transformadores?
Sim. Ele pode ser utilizado para medir pontos quentes nos enrolamentos de transformadores, desde que a estrutura da sonda seja compatível com o projeto dos enrolamentos e do isolamento.
Ele pode ser utilizado em painéis de distribuição?
Sim. Ele pode ser usado em contatos, juntas de barramento, terminais de cabos e outros pontos críticos de aquecimento no gabinete.
A sonda pode ser personalizada?
Sim. A estrutura da sonda pode ser personalizada de acordo com o ponto de medição, o espaço de instalação e o ambiente do equipamento.
Que tipo de dispositivo de monitoramento é necessário?
A sonda precisa funcionar com um dispositivo de monitoramento de temperatura por fibra óptica que forneça excitação, detecção de sinal e saída de temperatura.
Quais informações são necessárias para a seleção?
Normalmente, é necessário informar o tipo de equipamento, o ponto de medição, a estrutura de instalação, a quantidade de pontos de monitoramento e o ambiente operacional.
Sonda sensora de temperatura de fibra óptica fluorescente para equipamentos de alta tensão
A sonda sensora de temperatura de fibra óptica fluorescente oferece medição óptica, isolada e imune a interferências eletromagnéticas (EMI) da temperatura em pontos específicos para equipamentos elétricos de alta tensão. Seu princípio de detecção de pós-luminescência, baseado na vida útil, torna-a adequada para enrolamentos de transformadores, contatos de comutadores, juntas de barramentos, terminais de cabos, plugues de RMU, gabinetes GIS e enrolamentos de geradores, onde é necessário o monitoramento estável de pontos quentes locais.
