紅外測溫-熱電偶測溫-光纖測溫工作原理和優缺點

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

紅外測溫工作原理

任何溫度高于絕對零度的物體都會不斷地向周圍空間發出紅外輻射的能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布—與它的表面溫度有著十分密切的關系。所以通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的工作原理。當儀器測溫時，被測物體發射出的紅外輻射能量，通過紅外測溫儀的光學系統在探測器上轉為電信號，并通過紅外測溫儀的顯示部分顯示出被測物體的表面溫度。

紅外測溫優點：非接觸式測量，測量范圍廣，響應速度快，靈敏度高；

紅外測溫缺點：穩定性和可靠性差、測溫精度低、僅測量部件表面溫度、抗環境干擾能力差、參數極易漂移。

熱電阻測溫工作原理

熱電阻測溫工作原理是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類，在水輪發電機上主要采用金屬熱電阻，最常用的有鉑熱電阻 PT100。

熱電阻測溫法優點：測溫精度高、測溫范圍廣、機械強度高、耐壓性能好、抗振性能好；

熱電阻測溫法缺點：易受電磁干擾、穩定性和可靠性差、靈敏度差、一旦電阻引線絕緣破損可能會造成嚴重事故。

光纖測溫

光纖測溫技術自上世紀 60 年代提出理論至今，經歷了幾十年的發展歷程，其技術先后經過了半導體吸收、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用，隨著技術逐步更迭完善，最近幾年迅速完成了產品化、進入到市場成熟階段，目前已經完全達到了大規模工業應用的產業化階段。現在應用在發電機測溫上主要是熒光式光纖測溫技術。

熒光式光纖測溫原理

熒光物質接受一定波長( 受激譜 ) 的光激勵后，受激輻射出熒光能量。激勵消失后，熒光發光的持續性取決于熒光物質特性、環境因素，以及激發狀態的壽命。這種受激發熒光通常是按指數方式衰減的，其衰減的時間常數為熒光壽命或熒光衰落時間 (ns)。因為在不同的環境溫度下，熒光壽命也不同，因此通過測量熒光壽命的長短，就可以得知當時的環境溫度。

熒光式光纖測溫系統優點：對電力設備的電磁干擾天然免疫、測溫精度高、測溫穩定可靠、尺寸小，測量精度不受機組振動影響、壽命長。

水電站發電機采用熒光式光纖測溫裝置， 光纖測溫模塊固定后，通過光纖將測溫信號匯集在光纖接線盒，并最終引至機坑內壁的光纖信號解調器中，多個光纖信號解調器通過屏蔽電纜連接組成一個測溫系統，該系統可與發電機風洞外壁的本地測溫顯控儀相連，測溫顯控儀具備本地顯示壓指溫度和報警功能，同時將溫度數據、報警信號等信息傳送至機組單元控制室的數據服務器，數據服務器完成數據記錄和歷史查詢等功能，并通過單向隔離裝置將數據上傳至電廠中控室，電廠內網用戶可以查看實時溫度情況，并對溫度進行監控。測溫光纖同測溫探頭一體，從測溫探頭至端子箱的引線光纖為一體化結構，有效地保證了傳輸信號的精確性，光纖測溫精度能達到要求。