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Faseroptische Sensoren

Einführung zum Thema Temperaturmessung mit LWL-Optik

Lichtwellenleiter sind im Wesentlichen Lichtleiter. Mit der Bezeichnung LWL-Thermometer werden Ger?te für die Messung h?herer Temperaturen bezeichnet, die sie mittels Infrarotstrahlung messen.

Ziele mit niedrigeren Temperaturen von etwa -100 °C bis 400 °C k?nnen gemessen werden, indem verschiedene auf Temperaturstrahlung reagierende Komponenten im Sensor, wie z. B. Phosphor, Halbleiter oder Flüssigkristalle über die LWL-Verbindung aktiviert werden. Dies erm?glicht den Einsatz unter ungünstigen Umgebungsbedingungen und bei gr??eren Entfernungen.
Temperaturmessung mit LWL-Optik

Weitere Informationen über LWL-Optik

Die Vorteile der LWL-Optik für Temperaturmessungen

LWL bieten sowohl in der Kommunikationstechnik als auch bei der Temperaturmessung prinzipbedingte Vorteile für die Messung in einer industriellen/rauen Umgebung:
  1. Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Interferenzen (EMI) aus gro?en Motoren, Transformatoren, Schwei?ger?ten und ?hnlichen Ger?ten
  2. Unempfindlichkeit gegenüber HF-Einstrahlung (RFI) aufgrund von drahtloser Kommunikation und Blitzschlag
  3. Installation in schwer zug?nglichen oder schlecht einsehbaren Bereichen
  4. Zielgerichtete Messung kleiner oder genauer Stellen
  5. Keine übertragung elektrischer Str?me (ideal für explosionsgef?hrdete Umgebungen)
  6. Glasfaserkabel k?nnen in vorhandenen Durchführungen und Kabelkan?len verlegt oder auf Tr?gern, Rohrleitungen oder Durchführungen befestigt werden (zwecks Erweiterung oder Nachrüstung problemlos installierbar)
  7. Bestimmte Kabel widerstehen Umgebungstemperaturen von mehr als 300 °C – h?her beim Luft- oder Wasserspülen

Temperaturmessger?te für LWL-Optik

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überwachungssystem überwachungssysteme
Die kontaktlosen thermischen überwachungssysteme mit Infrarot stellen einen einzigartigen technologischen Ansatz zur überwachung und Kontrolle von Prozesstemperaturen dar. Diese Ger?te vereinen Sichtlinien bzw. LWL mit fortschrittlicher elektronischer Technologie in einem System, das die Infrarotstrahlung (in Abh?ngigkeit von der Temperatur) in Echtzeit und ohne physischen Kontakt mit dem Zielmaterial fortlaufend überwacht. Das Ergebnis ist ein überaus zuverl?ssiges System mit herausragender Genauigkeit und Wiederholbarkeit – und zwar bei hoher Ansprechgeschwindigkeit.
Hochgeschwindigkeits-Temperaturfühler Hochgeschwindigkeits-Temperaturfühler
Die LWL-Infrarot-Transmitter der OS4000 Serie für industrielle Anwendungen messen Temperaturbereiche zwischen 200 und 1600 ºC und werden mit drei Standard-Sichtfeldern und Glasfaserkabeln in drei L?ngen angeboten. Zu den Standardmerkmalen dieser Serie geh?ren unter anderem ein einstellbarer Emissionsfaktor, ein linearer Analogausgang, Hi- und Lo-Alarme mit Spannungsausgang, RS232-Schnittstelle und ein integrierter Laser zum Ausrichten. über die Windows-basierte Software kann der Anwender die Ansprechzeit, die Haltefunktion für Spitzenwerte, Alarmsollwerte und die Datenaufzeichnung einrichten. Das Ger?t ist platzsparend mit einem Au?endurchmesser von 2,5" und einer L?nge von 6". Eine Montagehalterung und zwei Montagemuttern sind im Lieferumfang enthalten.
Zweifarb-LWL Zweifarb-LWL
Die OMEGA iR2™ Serie setzt den neuen Standard für anspruchsvolle und schwierige Hochtemperatur-Messungen (300 bis 3000 °C). Sie eignet sich ideal für Mess- und Regelapplikationen in Bereichen wie Metall-, Glas- oder Halbleiterproduktion. Mit einer Ansprechzeit von 10 ms und einer Genauigkeit von 0,2 % des Endwerts ist das System ausgesprochen schnell und genau.
Handheld-LWL Tragbares LWL
Das HHTFO-101 steht für eine beeindruckende Vielseitigkeit. Durch dieses einkanalige Instrument, das zwecks maximaler Mobilit?t des Bedieners batteriebetrieben ist, k?nnen Sie sich frei zwischen verschiedenen Bereichen bewegen, um Temperaturen an unterschiedlichen kritischen Messpunkten zu messen. Das HHTFO-101 ist ein nützliches überwachungswerkzeug für ein breites Spektrum an energie-, industrie- und forschungsbezogenen Anwendungen, etwa für die überwachung von hei?en Stellen in Umspannanlagen w?hrend der Fertigung und Erw?rmungsl?ufen. Es kann darüber hinaus in einer Reihe von Hochspannungs- sowie MW/HF-Heizanwendungen verwendet werden.

H?ufig gestellte Fragen

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LWL-Anwendungen

LWL-Thermometer haben sich zur Temperaturmessung bei der Metallerzeugung und Herstellung von Glas sowie bei den anfangs durchzuführenden Warmumformprozessen für solche Materialien als überaus praktisch erwiesen. Die Temperaturmessung bei Brennerflammen und Brennerrohren sowie kritischen Turbinenbereichen sind typische Anwendungsgebiete in der Stromerzeugung. Walzstra?en in stahl- und anderen metallverarbeitenden Werken bedeuten ebenfalls eine raue Umgebung, die für Lichtwellenleiter kein Problem darstellt.

Zu den typischen Anwendungen geh?ren etwa ?fen aller Art, z. B. Sinter?fen und Zementdreh?fen. Automatisierte Schwei?-, L?t- sowie Glühanlagen erzeugen h?ufig gro?e elektrische Felder, die eine St?rung konventioneller Sensoren bewirken k?nnen.

Bei der Hochtemperaturverarbeitung in der Zement-, Feuerfest- und Chemieindustrie wird nicht selten auf eine Temperaturmessung mit LWL-Optik zurückgegriffen. Aber auch bei den in der Kunststoffverarbeitung, Papierherstellung und Lebensmittelverarbeitung zur Anwendung kommenden Verfahren mit etwas geringeren Temperaturen wird diese Technologie verst?rkt eingesetzt. Lichtwellenleiter werden ebenfalls für Fusions- und Sputterprozesse sowie die Kristallzüchtung in der Halbleiterindustrie verwendet.

Abgesehen von der direkten Gewinnung von Strahlungsenergie bzw. der Zweifarben-Methode k?nnen Lichtleitfasern so dotiert werden, dass sie direkt als Strahler an hei?en Punkten dienen, sodass die Lichtwellenleiter sowohl als Sensor als auch als Medium fungieren. Westinghouse hat einen solchen Ansatz zur überwachung der verteilten Temperatur in kerntechnischen Anlagen entwickelt. Eine ?hnliche Verfahrenweise kann zur Branderkennung bei Turbinen der Triebwerke eingesetzt werden. Es wurde eine interne, die hei?en Stellen wiedergebende Elektronik eingebettet, um die hei?en Bereiche zu ermitteln.

Ein aktiviertes Temperaturmesssystem beinhaltet einen Sensorkopf mit einem an der Spitze des Lichtwellenleiters angebrachten Leuchtstoff. über eine gepulste Lichtquelle von der Instrumenteneinheit werden die Phosphorteilchen erregt, damit diese leuchten. Die Rate, mit der die Lumineszenz abklingt, ist von der Temperatur abh?ngig. Diese Methoden sind für nicht glühende, aber hei?e Oberfl?chen mit einer Temperatur unter ca. 400 ° C gut geeignet.
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