什么是分布式溫度傳感系統?

分布式溫度傳感系統(DTS)利用光纖本身作為傳感元件，測量光纖長度范圍內的溫度分布。與傳統的電氣溫度測量(熱電偶和RTD)不同，光纖電纜本身就是溫度傳感器。分布式溫度傳感系統可以在長距離內提供數千個準確的溫度測量數據。與傳統的電氣溫度測量相比，分布式溫度傳感系統是一種低成本的測量方法，其測量的溫度值準確且分辨率高。

光纖溫度傳感器DTSX簡介

由于技術和成本問題，在沒有空白區域的大型工廠中進行溫度監測是很困難的，而且很難符合公司的HSE政策。DTSX使用光纖本身作為傳感元件來測量光纖電纜長度范圍內的溫度分布，非常適合長距離和廣域區域的溫度監測。DTSX已越來越多地用于各種應用，如火災檢測、泄漏檢測和預防性維護。

使用DTS的優勢是什么?

成本

當應用程序需要測量成百上千個傳感器時，各傳感器與數據采集站之間的接線成本會非常高，而使用光纖電纜進行準確且高分辨率的溫度測量，具有更高的成本效益和好處。

測量距離長

使用傳統的電氣測量傳感器很難測量長距離的溫度。DTS光纖電纜可以遠距離部署，而且還可以提供該區域的高分辨率剖面，以及該距離內準確的溫度測量值。

可用于高電磁干擾環境

DTS的光學特性使其不受電磁噪聲的影響。與傳統的電氣測量傳感器(熱電偶和RTD)不同，光纖內沒有電氣元件，因此，它不受電磁噪聲的影響。

什么是DTSX200分布式溫度傳感器?

DTSX200作為標準型號，可以靈活適應安裝環境。利用從溫度分布測量中獲得的數據，有助于工廠設施的監控，高溫爐完整性的維護和管理，以及故障的預防。

關于 OpreX

OpreX是橫河電機為其工業自動化（IA）和控制業務推出的新綜合品牌，其代表了橫河電機相關技術和解決方案的出眾之處。它是由每個類別下的不同系列組成，本產品是OpreX現場儀表系列，屬于OpreX測量類別。

測量原理

測量方法

溫度傳感器的類型 DTSX200 分布式溫度傳感器

性能

電纜類型

測量原理

工作原理

橫河電機DTSX200利用拉曼散射原理測量光纖長度范圍內的溫度和距離。發射到光纖中的光脈沖（激光脈沖）在沿光纖傳播時，會被玻璃纖維分子影響發生散射，并與晶格振動交換能量。隨著光脈沖在光纖電纜中散射，會產生波長較長的斯托克斯信號(STOKES SIGNAL)和波長較短的反斯托克斯信號(ANTI-STOKES SIGNAL)，這兩種信號均由光源所發射光的偏移形成。兩種信號的強度比取決于產生拉曼散射位置處的溫度。因此，可以通過測量斯托克斯和反斯托克斯信號的強度來確定該溫度。此外，被稱為反向散射的部分散射光被引導回光源。因此，可以通過測量反向散射光返回光源所花費的時間來確定溫度讀數的位置。

拉曼散射

所有的光都會和物體發生相互作用。例如想象一下，在一個無外部光源的黑暗車庫里，有一輛鮮紅色的跑車。毋庸置疑，您看不到跑車，更看不到它的顏色。但是，如果打開車庫內的燈，便可以立即看到光源反射出汽車的鮮紅色。反射在紅色跑車上的光只反射在“紅色”光譜上，因此，你的眼睛看到的跑車是紅色的。

將光脈沖(激光脈沖)射向分子時，該現象同樣適用。此時所說的分子即光纖電纜中的光纖玻璃分子。當光源進入光纖電纜時，大多數光波長保持不變，原樣反射(反向散射)回去了。但是，有一小部分光發生了偏移/變化。光源發生的偏移/變化即稱“拉曼散射”。由于拉曼散射受溫度影響，因此其強度取決于溫度。分布式溫度傳感系統可以捕捉光脈沖傳播時的偏移/變化，并測量兩個信號分量(斯托克斯和反斯托克斯)的強度。

散射光的類型

橫河電機的分布式溫度傳感器使用拉曼散射光測量溫度分布，拉曼散射光在以下類型的散射光中表現出特別好的溫度靈敏度。

散射光的類型特點應用領域

瑞利散射

(瑞利)由介質內部密度波動引起

與入射光的頻率分量相同

光纖損耗分布

(OTDR：光時域反射計)

拉曼散射

（拉曼）由介質內部分子振動的相互作用引起

反斯托克斯射線的強度主要取決于溫度

溫度分布

(DTS：分布式溫度傳感器)

布里淵散射

(布里淵)由介質內部聲波的相互作用引起

頻率取決于應變和溫度   DTSX200 分布式溫度傳感器

應變分布

DTSX200 分布式溫度傳感器