Распределенные датчики температуры и уровня Термопрофилемеры

Основное предназначение – обеспечение контроля распределенных в пространстве профилей и полей температур в любых средах (газ, жидкость, грунт, металл, бетон, камень и др.) с одновременным измерением границ раздела сред с разным коэффициентом теплообмена (в частности – уровня).

Имеющийся задел:

– является авторской разработкой с патентами;

– изготовлен и испытан ряд экспериментальных образцов для жидких, сыпучих и твердых сред;

– некоторые образцы прошли длительные натурные испытания (более года).

Термопрофилемеры – распределенные непрерывные пространственные датчики температуры,  первоначально представляющие из себя термочувствительные кабели длиной от нескольких см до десятков метров с заданным разрешением.  Кроме профилей температур по траектории или площади укладки за счет динамики коэффициента теплообмена они одновременно обеспечивают измерение границ раздела и уровня  в любых средах.

     Пространственный профиль можно измерить сканированием точечным датчиком и цепочкой точечных датчиков. В первом случае возникает неустранимая погрешность временной изменчивости, во втором – погрешность непосредственной пространственной дискретизации. РТП измеряет мгновенно и непрерывно по всей траектории укладки, осуществляя обобщенную дискретизацию. Чувствительная часть датчика РТП не содержит электроники и может работать в любых условиях внешней среды, для которых существуют или могут быть созданы кабели с соответствующей защитной оболочкой. За счет этого обеспечивается высокая надежность кабеля-датчика до пределов механического износа, долговечность и простота постановки в труднодоступных или одноразоводоступных местах. В сравнении с оптоволоконными распределенными датчиками термопрофилемеры характеризуются  более высокой точностью и надежностью.

     Возможности использования РТП существуют во всех областях человеческой деятельности. Для получения  достоверной информации при  контроле полей и пространственных профилей температур приоритетней использовать распределенные датчики.

     Знание точных конструктивных параметров измерительного кабеля датчика и положение в пространстве позволяет использовать РТП для контроля уровня и границ раздела сред. Для решения этой задачи используются известные и разработаны новые методы и алгоритмы, основанные на свойствах теплообмена датчика со средой, а также  комбинации измерителя из одного или двух пассивных или активных распределенных датчиков.

     При использовании термопрофилемеров исходными данными для вычисления уровня и границ раздела сред служат: градиент температур на участках распределенного датчика, параметры стационарного и динамического темплообмена со средами различной плотности и теплоемкости при естественной изменчивости или принудительном внутреннем нагреве чувствительных элементов измерителя (термоанемометрический принцип).

ОСНОВНЫЕ  ТЕХНИЧЕСКИЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ

Измерительная база и пространственное разрешение от          см до сотен м

Стандартный диапазон измерения                                                  от -40  до 100 0С

Погрешность на участке                                                                     менее 0,1 0С

Измерение уровня                                                                                по всей длине датчика

ОСНОВНЫЕ  ОБЛАСТИ  ПРИМЕНЕНИЯ

Промышленность и строительство:

– контроль полей температуры производственных помещений,  производственных установок, строительных конструкций и др.;

– контроль уровня и температуры в емкостях с жидкими и сыпучими материалами.

Агропромышленность:

– контроль распределения температуры и уровня в зерновых  элеваторах, овощехранилищах, холодильниках и др. в статике и динамике загрузки-выгрузки.

Энергетика:

– контроль полей температуры атомных реакторов, паровых  котлов,  турбин, теплопроводов,  плотин гидроэлектростанций и др.;

– измерение температуры, уровня и границ раздела сред в трубопроводах и хранилищах.

Геология:

– контроль профиля температуры, уровня и границ раздела в скважинах, грунте и мерзлоте;

– контроль температурных режимов в ледниках.

Противопожарная безопасность:

– контроль температуры в  сооружениях, транспорте, природе.

Экология, океанология и гидрология:

– измерения вертикальных профилей температуры, внутренних волн, тепловых  выбросов, теплозапаса;

– измерение скоростей и направления течений;

– измерения уровня вод и поверхностного волнения.

Сельское хозяйство и метеорология:

– измерение профилей температуры воздуха, почвы и скорости ветра.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: