光纤测温技术现状研究及发展趋势

温度参数是电力系统运行状态中需要监控的重要物理量之一,光纤温度传感相较于其他温度传感技术,具有耐腐蚀、抗电磁干扰、低能耗、无源、易部署等诸多优势.文章分析了基于光纤的多种温度测量和传感技术原理、发展及其各自适用的应用场景,讨论了光纤测温技术在电力系统的工程使用情况,得出不同光纤测温技术的应用优势,并展望了光纤测温技术在...     

主变压器绕组热点光纤测温技术的应用

随着智能化变电站建设中对各类主设备在线监测的要求,发现传统的主变压器测温系统,已经不能适应当今的智能化技术要求。在列举了传统测温技术存在不足的情况下,介绍了一种光纤测温技术的工作原理和特点,以及将主变压器绕组热点光纤测温技术应用到泸定站改造工程中的案例。通过对主变压器在线远程绕组热点光纤测温,解决了监测变压器内部线圈热点温度盲区的难题,同时也为今后变压器的安全运行,积累和提供准确、可靠的在线动态热点温度监测值。     

分布式光纤测温技术在中深层地岩换热器应用研究

中深层地岩换热器是在不抽取地下热水的前提下,获得中深层地热能并加以利用,本项目依托示范项目开展研究深层地热能情况,钻探2000 m深度的地热井,建立井管外壁地岩温度、井管内部水温测量模型.通过对分布式感温光纤的测温系统构成开展研究,本文提出了中深层地岩换热器采用分布式感温光纤测温合理可行的测温方案.     

红外热成像技术在油田注汽锅炉上的应用

介绍了利用红外光谱辐射原理的红外热成像技术在油田高压注汽锅炉上对故障状态的非接触性监测应用，为设备的前期诊断和预防提供科学依据。     

分布式光纤测温技术在水工混凝土中的应用

基于分布式光纤测温技术的优势,针对其在大坝混凝土施工期测温过程中的要点,阐述了相应的布线、定位、铺设、保护、连接等工艺,并对光纤在线测温技术提出了改进建议.以金沙江溪洛渡水电站和大渡河深溪沟水电站成功应用实例证明,该法行之有效,准确可靠,为有效评估大坝安全提供了可靠依据.     

光纤测温在大型水轮发电机上的设计与应用

探讨了如何检测发电机重要部位(汇流环管和线棒)的温度,分析总结了目前几种光纤测温技术的最新进展和测温方式,结合具体工程实际状况,说明了点式光纤测温在大型水轮发电机温度检测的可行性和有效性.     

混凝土坝分布式光纤测温数据误差补偿方法及应用

针对混凝土坝光纤测温中存在的数据波动偏大、精度不高的问题,基于双股光纤测温数据的对称性,提出了分布式光纤温度传感系统测温数据误差补偿方法,即利用光纤对称测点基准温度,考虑光强衰减差异,解调其他位置的温度,实现传输及波长相关损耗引起的测温误差补偿,以提高测温数据的精度和稳定性。误差补偿试验结果表明,多工况下补偿后温度数据的平均绝对误差、均方根误差分别平均减小了0.28、0.34℃,波动降幅分别达53.4%、52.4%。工程应用结果表明,在浇筑仓一期冷却阶段,补偿后同一空间位置两个测点温度数据的平均绝对误差、均方根误差分别平均减小了0.14、0.22℃,波动降幅分别达到41.5%、47.0%。进而验证了误差补偿方法的可靠性。     

基于光纤测温系统的温度时空分布模型及应用

针对混凝土坝温度场仿真分析的局限性及采用离散、零星的电阻式温度计实测温度重构温度场时精度较差的问题,探讨了基于分布式光纤测温方法对混凝土坝施工期温度场进行重构。从场理论出发,应用幂级数的处理方法,并结合施工期大体积混凝土热传导理论,将周期项函数、顺河向和垂直向坐标及指数函数进行组合,建立了施工期大坝温度场时空分布模型。结合西南某在建混凝土坝工程的分布式光纤测温资料,回归确定了所建温度场时空分布模型的系数。实例应用表明,基于分布式光纤测温建立的施工期大坝温度场时空分布模型的拟合精度及中短期预测效果较好,真实反映了大坝混凝土的温度状态。     

红外测温技术及在钢铁生产中的应用

红外测温技术的发展有助于对运动目标和微小目标实施快速准确无损的测温。通过对红外测温技术原理和系统的讨论,将测温方式分为点、线、面三种类型,比较分析了有代表性的红外测温仪器及特点;介绍了红外测温技术在现代钢铁生产的炼铁、炼钢、连铸、连轧等生产环节中的具体应用;指出了提高红外测温仪器抗干扰能力和精度,改善其系统设计,并将人工智能技术与红外测温技术相结合,加强温度信息处理和利用是未来红外技术发展的方向之一。     

溪洛渡水电站光纤测温与温控预报研究

针对温度控制为大体积混凝土工程质量和施工进度的关键因素之一,以溪洛渡工程为背景,基于已有浇筑块的光纤测温数据反演了混凝土热学参数,并对未浇块进行温度预报.实践表明,此方法可行、有效,温控措施效果良好,有助于减少温控成本.     

500 kV充油海底电缆导体温度分布式光纤传感监测及应用

依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布.在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构进行捆绑电缆岸上模拟实验.同时,将经验证的温度监测方法应用于海南联网系统500 kV海底...     

光纤传感技术在土木工程健康监测中的应用

针对传统结构的监测仪器存在的缺陷,光纤传感技术正逐步取代传统监测技术应用于土木工程结构健康监测,对单个物理量进行测试已取得可靠成果。但是,通过采用同一根光缆同时监测结构多种物理量来评价工程结构安全与健康,即联合监测在国内并不多见。介绍了分布式光纤传感技术的优势及测试原理,结合工程实例,研究了分布式光纤传感技术应用于土木工程结构健康监测的方式,并探讨了存在的主要问题及解决办法。研究结果表明,该技术应用于结构安全与健康监测是可行的。     

模拟光电式电流互感器传输特性分析及应用

与现有数字式传输的有源电子式电流互感器相比,利用直接光强调制方式进行电流互感器设计具有结构简单、宽频带、功耗低的优势。通过分析模拟光电传输系统中的电-光、光纤、光-电三个环节的传输特性,提出将LED的直流偏置信号作为光路传输衰减参考的信号校正方法,并通过分析及试验发现增大该直流参考信号可有效提高测量精度;通过测试模拟光电传输系统的波形畸变、传输准确度、频率特性及不同温度下的传输准确度,表明系统可满足0.5级精度的测量及暂态信号传变的要求。最后,通过悬挂式光电电流互感器样机的架空线挂网运行,验证了模拟光电式电流互感器的实际工程价值。     

OPPC预绞式耐张线夹处光纤温度研究

针对光纤复合架空相线(OPPC)预绞式耐张线夹处光纤温度对OPPC使用寿命影响的问题,文章提出在耐张线夹处加装一根截面相等的分流线的方案,并采用光纤测温法对3种试验规格的OPPC(630/45、400/50、185/30)进行“电流-温升”试验。试验结果表明,未加装分流线时,当非耐张线夹处OPPC表面温度为设计要求的70℃时,此处光纤温度小于80℃,而3种规格的OPPC耐张线夹处内部光纤温度均大于95℃,超过了公认的85℃的光纤最高安全运行温度;在加装分流线后,耐张线夹处光纤温度降至85℃以下,避免了长期的高温环境加速光纤涂层的老化而失去对光纤的保护,保证了OPPC的30年设计寿命。     

EFPI-FBG复合光纤传感器高温大应变试验研究

由于缺乏航空发动机/燃气轮机服役环境下叶片温度、应变有效性检测的技术与装置,所以工作叶片的温度环境、载荷环境和应变分布等关键数据的缺失是故障检修工作中的最大困难之一。采用非本征型法布里-珀罗(Extrinsic Farby Perot Interferometric,EFPI)与光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术,研制了一种基于单模光纤的EFPI FBG复合光纤传感器及其解调设备。通过搭建高温拉伸试验平台,开展了基于DZ125材料试件的复合光纤传感器高温、大应变测量的性能测试。试验结果表明：复合光纤传感器的工作温度范围为26 ℃~1 100 ℃,温度测量精度不超过全量程的5%,分辨率为0.066 ℃;F-P传感器的应变测量范围为0~19 468 με,在1 100 ℃下的相对误差为1.96%,分辨率为0.053 με。     

发动机活塞温度测量方法综述

综述了活塞温度测量方法的两大类型:电测法(热电偶法、非接触互感式测量方法和红外遥测法)和非电测法(硬度塞法和易熔合金法)现状及其发展,分析了各种测量方法的工作原理和应用范围。热电偶法是所有现代活塞温度测量法的基础,红外遥测法和互感式测量方法适用高速发动机的活塞温度测量,硬度塞法和易熔合金法因简单可靠、成本低而得到广泛应用。     

光纤传感技术在大坝安全监测中的应用探讨

基于光纤传感器的基本原理,分别介绍了其在坝体温度及渗漏、坝体裂缝及边坡变形、面板挠度及坝体沉降安全监测中的应用技术,并预测了光纤传感技术的应用前景,研究结果可为大坝建设提供技术参考。