Temperaturüberwachung

DTSX™ Faseroptische Wärme- & Leckagemelder

Faseroptische Messgeräte der Serie DTSX™  von Yokogawa messen die Temperaturverteilung entlang eines langen Glasfaserkabels mit einem hohen Grad an Genauigkeit und räumlicher Auflösung. Die Technologie bietet einen neuartigen Ansatz für die Erkennung von Leckagen in Pipelines, für die Branderkennung (VdS Anerkennung nach DIN EN54-22) und Temperaturmessung in vielen Branchen

DTSX™ 1 Brandmeldesystem

extrem Präzise & langzeitstabil

Der DTSX1 ist ein in einem faseroptischem Kabel geführter Wärmemelder für automatische Brandmeldeanlagen zur Überwachung u.a. von Tiefgaragen, Parkhäusern sowie Tunnelanlagen etc.  und gemäß VdS Anerkennung nach DIN EN 54-22.

Zuverlässige und ortsgenaue Meldung eines Brandes innerhalb kürzester Zeit mit robusten faseroptischem Meldekabeln und optimiertem Ansprechverhalten auf bis zu vier Messkanälen sowie frei konfigurierbaren Zonen. Die Anbindung an die Brandmeldezentrale erfolgt über autarke Auswerteeinheiten mit standardisierten Schnittstellen.

Sowohl Wärmemelder als auch die zugehörigen Linienbrandmeldekabel können redundant ausgeführt werden. Bei einer Beschädigung des Linienbrandmeldekabels ist ohne Unterbrechung eine Überwachung der kompletten Anlage weiterhin und nur bis auf die betroffene Zone gesichert. Über die standardisierte Schnittstelle Modbus TCP/IP werden alle relevanten Informationen einer übergeordnete Leittechnik zur Verfügung gestellt

Auf einen Blick:

  • Normen und Richtlinien:
    • DIN EN 54-22:2020-07, VdS 2344:2014-07, VdS 2543:2018-05
  • Brandschutzklasse
    • Klasse A1N
  • VdS Anerkennungsnummer
    • G220001
  • Messstrecken
    • 2, 4, 6, 8, 10, 16 km
  • Abtastauflösung
    • 1 Meter
  • Relaiausgänge
    • 8 oder 64 Ralaisausgänge, max 35 V / 1 A DC
  • Relaiausgänge
    • 4 Ralaisausgänge,  12 bis 30 V /5mA DC
  • .Versorgungsspannung
    • 10 bis 30 V DC
  • Stromverbrauch
    • 30 W (Typisch 15W bei einer Umgebungstemperatur von 23°C)
  • Gewicht
    • 28 kg

Was ist das Raman-Streulichtprinzip?

What is Raman Scatter Principle

Jede Art von Licht hat Wechselwirkungen mit Materie! Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie stehen in einer stockdunklen Garage ohne externe Lichtquelle. In dieser Garage steht ein knallroter Sportwagen. Es ist unnötig zu erwähnen, dass Sie den Sportwagen oder die Farbe des Sportwagens selbst nicht sehen können. Wenn Sie jedoch das Licht in der Garage einschalten, können Sie sofort erkennen, dass die Lichtquelle die helle rote Farbe des Fahrzeugs reflektiert. Das Licht, das vom roten Sportwagen abprallt, prallt nur vom „roten“ Spektrum ab, daher erkennen Ihre Augen den Sportwagen als rot.

Dieses Phänomen lässt sich auch beobachten, wenn ein Lichtimpuls (Laserpuls) von einem Molekül abprallt, in diesem Fall ein Glasfasermolekül im Glasfaserkabel. Wenn die Lichtquelle in die Glasfaser eindringt, geht der größte Teil des Lichts (als Rückstreuung) unverändert wieder zurück (keine Änderung der Wellenlänge). Eine kleine Menge dieses Lichts unterliegt jedoch eine Phasenverschiebung. Diese Phasenverschiebung von der Lichtquelle wird als Raman-Streuung bezeichnet. Da die Raman-Streuung von der Temperatur beeinflusst wird, hängt die Intensität von der Temperatur ab. Bei der faseroptischen Temperaturmessung wird diese Phasenverschiebung des Lichtimpulses erfasst und die Intensität zwischen den zwei Signalkomponenten (Stokes- und Anti-Stokes-Signal) gemessen.

DTSX™200 für mittlere Distanzen

Ideal in der Mitteldistanz

Das DTSX200 ist ein integriertes Glasfaser-Sensorsystem, das auf einer Prozesssteuerungsplattform aufgebaut ist. Das Sensorsystem wird hauptsächlich zur Temperaturerfassung (-200 bis +800°C) verwendet und ermöglicht trotz kompakter Bauweise eine weite Reichweite von Temperaturmessungen bis zu 6 km. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs kann das DTSX200 auch in abgelegenen Gebieten installiert und mit Solarstrom betrieben werden. Das DTSX200 von Yokogawa basiert auf der SPS- und SCADA-Plattform von Yokogawa und ist daher das einzige System zur faseroptischen Temperaturmessung, welches auch Steuerungsmöglichkeiten umfasst.

Yokogawa setzt einen neuen Standard im Bereich der faseroptischen Temperaturmessung in Bezug auf Leistung, Preis und intelligenten Betrieb, um Ihre Betriebskosten zu senken und die Produktionsfähigkeit Ihrer Anlagen zu steigern. Die modulare Ausrichtung des DTSX200 ermöglicht austauschbare Konfigurationen mit bis zu 16 Glasfaserkanälen, ein Steuerungs-E/A-Modul und verschiedenen Möglichkeiten der Stromversorgung.

Was sind DTS-Anwendungen?

  • Branderkennung an Förderbändern
  • Branderkennung an Kabelkanälen
  • Netzkabelüberwachung auf Überhitzung
  • Sammelschienenüberwachung auf Überhitzung
  • Pipeline-Leckagedetektion
  • Ofenüberwachung zur Betriebssicherung und CBM
  • Maximierung der VSD-Effizienz
Wie funktioniert eine solche Messung?

DTSX200 6km

Das Yokogawa DTSX200 misst Temperatur und Entfernung über die Länge einer Glasfaser nach dem Raman-Streulichtprinzip. Dabei wird ein Lichtimpuls (oder Laserimpuls) in eine Glasfaser eingeleitet und bei Ausbreitung in der Glasfaser durch die Glasfasermoleküle gestreut. Hierbei kommt es zum Energieaustausch mit den Gitterschwingungen. Wenn der Lichtimpuls in der Glasfaser gestreut wird, entsteht ein Stokes-Signal (längere Wellenlänge) und ein Anti-Stokes-Signal (kürzere Wellenlänge). Beide Signale werden dabei gegenüber der Lichtquelle „verschoben“ (sogenannter Signal-Shift). Das Intensitätsverhältnis der beiden Signalkomponenten hängt von der Temperatur an jener Stelle ab, an der die Raman-Streuung auftritt. Diese Temperatur kann somit durch Messen der jeweiligen Intensitäten der vorherrschenden Stokes- und Anti-Stokes-Signale bestimmt werden. Außerdem wird ein Teil des gestreuten Lichts, der als Rückstreuung bezeichnet wird, zur Lichtquelle zurückgeführt. Die Stelle der Temperaturmessung kann somit durch Messen der Zeit bestimmt werden, welche die Rückstreuung benötigt, um zur Quelle zurückzukehren.

DTSX™3000 für lange Distanzen

Perfekt in der Distanz

Das DTSX3000 ist ein integriertes Glasfaser-Sensorsystem mit spezieller Ausrichtung auf lange Distanzen, das auf einer Prozesssteuerungsplattform aufgebaut ist. Das Sensorsystem wird hauptsächlich zur Temperaturerfassung (-220 bis +800°C) verwendet und ermöglicht trotz kompakter Bauweise eine weite Reichweite von Temperaturmessungen bis zu 50 km. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs kann das DTSX3000 auch in abgelegenen Gebieten installiert und mit Solarstrom betrieben werden. Das DTSX3000 von Yokogawa basiert auf der SPS- und SCADA-Plattform von Yokogawa und ist daher das einzige System zur faseroptischen Temperaturmessung, welches auch Steuerungsmöglichkeiten umfasst.

Yokogawa setzt einen neuen Standard im Bereich der faseroptischen Temperaturmessung in Bezug auf Leistung, Distanz, Preis und intelligenten Betrieb, um Ihre Betriebskosten zu senken und die Produktionsfähigkeit Ihrer Anlagen zu steigern. Die modulare Ausrichtung des DTSX3000 ermöglicht austauschbare Konfigurationen mit bis zu 16 Glasfaserkanälen, ein Steuerungs-E/A-Modul und verschiedenen Möglichkeiten der Stromversorgung.

Was sind die Vorteile von DTS?

  1. Die Kostenersparnis! Wenn für eine Anwendung Hunderte oder gar Tausende von Sensoren notwendig sind, dann ist es sehr kostspielig, jeden einzelnen Sensor mit der Datenerfassung zu verbinden. Es ist viel kostengünstiger und vorteilhafter, eine genaue und hochauflösende Temperaturmessung über ein faseroptisches System herzustellen.
  2. Die lange Reichweite! Es ist schwierig, Temperaturen über große Entfernungen mit herkömmlichen elektrischen Sensoren zu messen. Die Glasfaserkabel eines faseroptischen Systems können nicht nur über große Entfernungen eingesetzt werden, sondern bieten auch ein hochauflösendes Profil der Messumgebung und genaue Temperaturmessungen über diese Entfernung hinweg.
  3. Abschirmung gegenüber elektromagnetischem Rauschen! Faseroptische Systeme sind aufgrund ihrer optischen Eigenschaften von elektromagnetischem Rauschen isoliert. Im Gegensatz zu herkömmlichen elektrischen Messgeräten (Thermoelemente und Widerstandstemperaturmessfühlern) sind in der Glasfaser keine elektrischen Komponenten notwendig und somit ist die Messung gegenüber elektromagnetischen Störungen immun.
  4. Keine schwierige Sensorverortung! Es ist nicht immer möglich, die richtige Stelle für den Einsatz von Temperatursensoren im Voraus zu kennen. Aufgrund der hohen räumlichen Auflösung und der Möglichkeit der Messung über lange Distanzen bei faseroptischen Systemen können Anwender mehrere Glasfasern im selben Bereich einsetzen, um eine präzise und genaue Temperaturmessung sicherzustellen.