紅外測(cè)溫-熱電偶測(cè)溫-光纖測(cè)溫工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)

在電力設(shè)備中，常見的測(cè)溫方法有三種，分別是紅外測(cè)溫法、熱電阻測(cè)溫和光纖測(cè)溫，福州華光天銳光電科技就來說下3種測(cè)溫方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

紅外測(cè)溫工作原理

任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)不斷地向周圍空間發(fā)出紅外輻射的能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布—與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。所以通過對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的工作原理。當(dāng)儀器測(cè)溫時(shí)，被測(cè)物體發(fā)射出的紅外輻射能量，通過紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測(cè)器上轉(zhuǎn)為電信號(hào)，并通過紅外測(cè)溫儀的顯示部分顯示出被測(cè)物體的表面溫度。

紅外測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：非接觸式測(cè)量，測(cè)量范圍廣，響應(yīng)速度快，靈敏度高；

紅外測(cè)溫缺點(diǎn)：穩(wěn)定性和可靠性差、測(cè)溫精度低、僅測(cè)量部件表面溫度、抗環(huán)境干擾能力差、參數(shù)極易漂移。

熱電阻測(cè)溫工作原理

熱電阻測(cè)溫工作原理是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類，在水輪發(fā)電機(jī)上主要采用金屬熱電阻，最常用的有鉑熱電阻 PT100。

熱電阻測(cè)溫法優(yōu)點(diǎn)：測(cè)溫精度高、測(cè)溫范圍廣、機(jī)械強(qiáng)度高、耐壓性能好、抗振性能好；

熱電阻測(cè)溫法缺點(diǎn)：易受電磁干擾、穩(wěn)定性和可靠性差、靈敏度差、一旦電阻引線絕緣破損可能會(huì)造成嚴(yán)重事故。

光纖測(cè)溫

光纖測(cè)溫技術(shù)自上世紀(jì) 60 年代提出理論至今，經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程，其技術(shù)先后經(jīng)過了半導(dǎo)體吸收、拉曼 / 布里淵、光纖光柵、熒光式等階段，從最初低性能高成本軍工航天應(yīng)用，隨著技術(shù)逐步更迭完善，最近幾年迅速完成了產(chǎn)品化、進(jìn)入到市場(chǎng)成熟階段，目前已經(jīng)完全達(dá)到了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化階段?，F(xiàn)在應(yīng)用在發(fā)電機(jī)測(cè)溫上主要是熒光式光纖測(cè)溫技術(shù)。

熒光式光纖測(cè)溫原理

熒光物質(zhì)接受一定波長(zhǎng)( 受激譜 ) 的光激勵(lì)后，受激輻射出熒光能量。激勵(lì)消失后，熒光發(fā)光的持續(xù)性取決于熒光物質(zhì)特性、環(huán)境因素，以及激發(fā)狀態(tài)的壽命。這種受激發(fā)熒光通常是按指數(shù)方式衰減的，其衰減的時(shí)間常數(shù)為熒光壽命或熒光衰落時(shí)間 (ns)。因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境溫度下，熒光壽命也不同，因此通過測(cè)量熒光壽命的長(zhǎng)短，就可以得知當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。

熒光式光纖測(cè)溫系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)電力設(shè)備的電磁干擾天然免疫、測(cè)溫精度高、測(cè)溫穩(wěn)定可靠、尺寸小，測(cè)量精度不受機(jī)組振動(dòng)影響、壽命長(zhǎng)。

水電站發(fā)電機(jī)采用熒光式光纖測(cè)溫裝置， 光纖測(cè)溫模塊固定后，通過光纖將測(cè)溫信號(hào)匯集在光纖接線盒，并最終引至機(jī)坑內(nèi)壁的光纖信號(hào)解調(diào)器中，多個(gè)光纖信號(hào)解調(diào)器通過屏蔽電纜連接組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)可與發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外壁的本地測(cè)溫顯控儀相連，測(cè)溫顯控儀具備本地顯示壓指溫度和報(bào)警功能，同時(shí)將溫度數(shù)據(jù)、報(bào)警信號(hào)等信息傳送至機(jī)組單元控制室的數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器完成數(shù)據(jù)記錄和歷史查詢等功能，并通過單向隔離裝置將數(shù)據(jù)上傳至電廠中控室，電廠內(nèi)網(wǎng)用戶可以查看實(shí)時(shí)溫度情況，并對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。測(cè)溫光纖同測(cè)溫探頭一體，從測(cè)溫探頭至端子箱的引線光纖為一體化結(jié)構(gòu)，有效地保證了傳輸信號(hào)的精確性，光纖測(cè)溫精度能達(dá)到要求。