온도는 모든 산업 분야에서 핵심적인 안전 지표입니다. 광섬유를 사용한 분산 온도 센서 기술을 사용하면 1m 간격으로 광섬유의 어느 지점에서나 온도를 측정할 수 있어 필요한 모든 영역의 온도 의존성을 자세히 파악할 수 있습니다. 이 기술로 얻은 데이터를 기반으로 지능형 경고 시스템을 개발할 수 있으므로 오래된 지점 기반 모니터링 시스템을 대체할 수 있습니다 서보모터.
광섬유 자체는 광섬유 센서처럼 작동하며 DTS 기술의 분산 특성을 통해 수 킬로미터에 걸쳐 임의 지점의 온도 변화를 확인할 수 있습니다. 또한 측정 품질은 전자기 복사의 영향을 받지 않으므로 분산 온도 기술은 잘못된 경보가 없습니다.
더 정확하게 말하면 분산 온도 센서(DTS)를 사용하면 광섬유 케이블을 따라 물체의 특성을 측정할 수 있는 반면, 광섬유 케이블은 전체 길이에 걸쳐 연속적으로 분산된 감지 요소인 선형 센서입니다.
작동 원리는 빛의 유도 라만 산란(라만 효과)의 반사율을 기반으로 합니다. 반도체 레이저는 광섬유 케이블의 온도 변화 위치를 확인하는 데에도 사용됩니다. 사실은 온도가 변하면 광섬유의 구조도 변한다는 것입니다.
레이저 시스템에서 나온 레이저 빔 빛이 온도 변화 영역에 들어오면 광섬유의 변화된 구조와 상호 작용하여 직접적인 빛 산란과 함께 반사광도 나타난다.
기존 아날로그와 비교하여 광섬유 센서의 주요 장점은 다음과 같습니다.
- 컴팩트한 크기;
- 환경의 매개변수 변경에 매우 빠르게 반응합니다.
- 낮은 무게;
- 단일 분산 센서로 여러 매개변수를 동시에 등록할 수 있습니다.
- 신뢰할 수 있음;
- DTS의 매우 넓은 작동 온도 범위;
- 감지 시스템의 단위 길이당 가격이 저렴합니다.
- 높은 감도;
- 긴 작동 시간;
- 온도 센서의 높은 공간 분해능;
- 화학물질 및 공격적인 환경에 대한 내성;
- DTS는 전자기 방해의 영향을 받지 않습니다.
- 광섬유 센서의 민감한 부분은 전력선에 연결할 필요가 없습니다.
처리 장치는 직접광과 반사광의 전파 속도와 전력을 측정하고 온도가 변하는 위치를 결정합니다. 예를 들어, 1550nm의 파장에서는 레이저 출력 제한이 10mW인 펄스 생성 모드가 사용됩니다.
광섬유의 특성이 넓은 범위에 걸쳐 다양할 수 있다는 사실로 인해 응용 분야에 따라 각각의 특성에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 여러 유형의 광섬유가 있습니다.
압력, 변형, 온도 변화 등 광섬유에 미치는 물리적 영향은 노출 지점의 광섬유 특성에 영향을 미치며, 특정 지점에서 광섬유의 특성 변화를 측정하여 환경 매개변수를 측정할 수 있습니다.
일반적으로 광섬유 센서는 광섬유 코어와 광학 코팅이라는 두 개의 동심 층으로 구성됩니다. 광섬유 도광판 부분은 이 광섬유 케이블의 용도에 따라 아크릴레이트, 플라스틱, 강화 외피 등의 층으로 보호될 수 있습니다.
따라서 분산형 광섬유 센서는 석탄, 석유 및 가스 생산 등과 같은 가연성 및 폭발성 물질과 관련된 산업에 적합하며 다양한 구조의 화재 경보 시스템에 사용됩니다.
분산 온도 센서의 적용에는 다음이 포함됩니다.
- 도로, 철도 또는 서비스 터널의 화재 경보 시스템;
- 생산 공정 최적화를 위한 전력 케이블 및 가공 송전선의 열 모니터링;
- 유정 및 가스정의 효율성 향상;
- 산업용 유도 용해로의 안전한 작업 조건을 보장합니다.
- 하역 터미널에 있는 선박의 액화천연가스 용기의 견고성을 모니터링합니다.
- 댐의 누출 감지;
- 화학 공정의 온도 제어;
- 파이프라인의 누출 감지.
또한, 다른 도구와 결합된 DTS 시스템은 완전히 새로운 응용 분야를 열어줍니다. 예를 들어, 분산형 광섬유 온도 센서를 기반으로 하는 화재 감지기와 같은 특수 장치를 설계하는 것이 가능합니다.
산업 환경에서 화재를 감지하는 것은 많은 수의 방해 요소로 인해 쉬운 작업이 아니며, 그 중 상당수는 감지기에 의해 화재 징후의 전달자로 간주될 수 있습니다. 또한 DTS의 민감한 부품에 쌓인 먼지로 인해 작동이 어려워지고 작동이 불가능해질 수 있습니다.
또한 쌓인 먼지가 그을릴 가능성도 고려해야 하며, 이로 인해 잘못된 경보가 발생할 수도 있습니다. 연기와 에어로졸이 있으면 연기 광학 전자 화재 감지기를 작동하는 것이 불가능합니다. 일산화탄소가 있으면 가스 화재 감지기가 작동됩니다.
산업 시설 및 생산은 대규모 건물, 높은 천장, 긴 터널, 수집기, 광산, 접근할 수 없는 구역 및 복잡한 구성과 기하학적 구조를 갖춘 건물이 특징입니다. 이러한 조건에서는 기존 화재 경보 시스템을 사용하여 보호하는 것이 확실히 가능하지만 여기에는 많은 수의 감지기를 사용해야 하므로 경보 시스템 및 자동화의 설치 및 유지 관리를 포함하여 비용이 많이 듭니다.
폭발 위험 지역, 특히 지하 작업 및 광산에 사용할 감지기를 선택하는 것은 어렵습니다. 공격적인 미디어는 화학 산업에 흔히 존재합니다. 공격적인 소금 안개가 특징인 해상 및 강 운송 개체도 있습니다.
비전기 감지 장치의 사용, 광섬유 케이블의 사용을 통해 석유 및 가스 단지, 광산, 지하 작업, 화학 산업(공격적인 환경 포함), 야금 및 에너지 기업의 기업에 DTS를 적용할 수 있습니다.
석유 회사의 경우 생산 장비에 엄격한 요구 사항을 부과하는 고점도 유전의 활발한 개발과 대부분의 석유 및 가스전의 심각한 고갈로 인해 광산 조직은 탐사 및 탐사 작업을 수행하고 생산 기술을 변경하며 유정의 기술 조건을 제어해야 합니다.
실시간으로 유정의 생산 능력을 늘리기 위한 광산 회사의 주요 임무는 유정과 유전에서 발생하는 프로세스에 대한 정보를 추적하는 것입니다. 표준 온도 센서를 기반으로 하는 솔루션은 점 측정 장비를 사용하여 잘 기록할 것을 제안하며, 이로 인해 얻은 데이터가 부정확해집니다.
이러한 감지 장치의 단점은 우물의 가장 중요한 매개변수 중 하나(실시간 온도 프로파일, 전원 공급의 필요성, 외부 전자기장의 측정 결과에 미치는 영향, 팀 출발 및 섬유 센서 요소의 침지 및 우물을 따른 이동, 데이터 처리 등을 포함한 다양한 작업 수행에 필요한 인건비 및 시간 비용)의 분포를 수정할 수 없다는 점입니다.
광섬유 감지 시스템은 시추공을 따라 온도를 측정하도록 설계된 분산 온도 센서와 지점 간 섬유 압력 센서로 구성됩니다. 분산 온도 감지 시스템과 압력 센서의 광섬유는 단일 광섬유 케이블에 구조적으로 설치될 수 있습니다.
광섬유 케이블은 기계적 손상에 강합니다. 하강 및 리프팅 작업 중에는 추가적인 광섬유 케이블 보호가 필요하지 않지만, 보호 코팅을 사용하여 하강 및 리프팅 작업 중 기계적 손상으로부터 광섬유 케이블을 보호할 수 있습니다.
매우 효율적인 분산 온도 감지 시스템을 얻으려면 Optromix 회사를 선택해야 합니다. Optromix는 글로벌 시장을 위한 혁신적인 광섬유 제품 제조업체입니다. 이 회사는 전세계 모니터링을 위해 기술적으로 가장 진보된 광섬유 솔루션을 제공합니다. Optromix는 광섬유 브래그 격자 센서, FBG 인터로게이터 및 멀티플렉서, 분산 음향 감지(DAS) 시스템, 분산 온도 감지(DTS) 시스템과 같은 광섬유 브래그 격자(FBG) 제품군의 빠르게 성장하는 공급업체입니다.
분산 온도 시스템은 지속적인 지하 전력선 온도 모니터링, 핫스팟 감지, 작동 상태 제공, 상태 평가 및 전력 회로 등급 데이터를 제공합니다. 이를 통해 운영자는 전송 및 배전 네트워크를 최적화하고 운영 및 자본 비용을 줄일 수 있습니다.
일반적으로 DTS 시스템은 0.01°C의 분해능에서 ±1°C 이내의 정밀도로 1m의 공간 분해능까지 온도를 감지할 수 있습니다. 30km가 넘는 측정 거리를 모니터링할 수 있으며 일부 특수 시스템은 더욱 엄격한 공간 분해능을 제공할 수 있습니다.
Optromix 작업의 장점:
우리의 DTS 시스템은 품질이 우수하지만 가격은 시장에서 가장 낮은 시스템 중 하나입니다.
Optromix는 고객의 사양에 따라 DTS 시스템을 개발할 준비가 되어 있습니다.
