Deall Pwysedd, Gwrthiant, a Thermomedrau Ffibr Optig

Gweithrediad dibynadwy o Trawsnewidydd wedi'i drochi mewn olew yn dibynnu i raddau helaeth ar sefydlogrwydd ei olew inswleiddio mewnol a thymheredd y dirwyn. Mae gorboethi yn brif achos heneiddio inswleiddio cyflymach, dirywiad perfformiad, ac yn y pen draw, methiannau. Felly, mae monitro tymheredd yn un o'r agweddau mwyaf sylfaenol a hanfodol ar weithrediad a chynnal a chadw trawsnewidyddion. O ddeialau mecanyddol traddodiadol i systemau ffibr optig deallus modern, mae hanes datblygu thermomedrau yn esblygiad o dechnoleg monitro trawsnewidyddion o arsylwi goddefol i rybudd cynnar gweithredol.

 

Bydd yr erthygl hon yn amlinellu'n systematig y mathau cyffredin o thermomedrau a ddefnyddir ar drawsnewidyddion wedi'u trochi mewn olew ac yn darparu dadansoddiad manwl o'u hegwyddorion gweithio a'u senarios cymhwyso.

 

Pennod 1: "Coeden Deuluol" Thermomedrau – Golwg Fanwl ar Dri Phrif Fath

Yn seiliedig ar egwyddorion mesur a lleoliad gosod, mae thermomedrau ar gyfer trawsnewidyddion wedi'u trochi mewn olew wedi'u rhannu'n bennaf i'r tair categori canlynol. Gyda'i gilydd, maent yn ffurfio rhwydwaith monitro tri dimensiwn o dymheredd olew uchaf i fannau poeth y dirwyn i ben.

 

1. Thermomedr Math Pwysedd (Thermomedr Darllen o Bell)

Egwyddor Weithio: Mae hwn yn offeryn mecanyddol clasurol sy'n seiliedig ar ehangu/crebachu thermol a throsglwyddo pwysau hylif/nwy. Mae'r system yn cynnwys tair rhan:

 

Bwlb Tymheredd (Synhwyrydd): Wedi'i fewnosod yn yr olew ar ben tanc y trawsnewidydd, wedi'i lenwi â chyfrwng sy'n sensitif i dymheredd (e.e., hylif, nwy, neu hylif berwbwynt isel).

 

Tiwb capilari: Tiwb metel hir, tenau sy'n cysylltu'r bwlb â phen y mesurydd, wedi'i lenwi â chyfrwng sy'n trosglwyddo pwysau.

 

Pen Mesurydd (Dangosydd): Wedi'i osod ar wal tanc y trawsnewidydd neu'r cabinet rheoli, o bosibl fetrau i ffwrdd o'r bwlb. Ei graidd yw tiwb Bourdon - tiwb metel crwm, elastig. Pan fydd y bwlb yn cynhesu, mae'r newid pwysau mewnol yn cael ei drosglwyddo trwy'r capilar i'r tiwb Bourdon, gan achosi iddo anffurfio. Mae'r anffurfiad hwn yn symud pwyntydd trwy fecanwaith cysylltu, gan arddangos y tymheredd.

 

Nodweddion Allweddol:

 

Yn fecanyddol yn unig, nid oes angen pŵer allanol arno, imiwnedd rhagorol i ymyrraeth electromagnetig, dibynadwyedd uchel iawn.

 

Gellir gosod pen y mesurydd o bell ar gyfer darllen lleol cyfleus.

 

Fel arfer wedi'i gyfarparu â 1-2 gyswllt addasadwy ar gyfer larwm gor-dymheredd a swyddogaethau baglu.

 

Mae cywirdeb a chyflymder ymateb yn gymharol arafach o'i gymharu â mathau electronig, ac mae'r tiwb capilari yn agored i ddifrod mecanyddol.

 

Cymhwysiad Nodweddiadol: Y brif ddyfais monitro a larwm ar gyfer tymheredd olew uchaf, nodwedd bron yn safonol ar bob trawsnewidydd sydd wedi'i drochi mewn olew.

 

2. Synhwyrydd Tymheredd Gwrthiant (RTD, e.e., PT100)

Egwyddor Weithio: Yn seiliedig ar y priodwedd bod gwrthiant dargludydd yn newid gyda thymheredd. Yr elfen synhwyro fwyaf cyffredin yw thermomedr gwrthiant platinwm, gyda PT100 yn dynodi gwrthiant o 100 ohms ar 0°C. Mae ei wrthiant yn newid yn fanwl gywir ac yn llinol gyda thymheredd.

 

Cydrannau System:

 

Prob RTD Platinwm: Wedi'i osod mewn ffynnon thermomedr ar ben y trawsnewidydd, wedi'i drochi mewn olew.

 

Pont Mesur a Throsglwyddydd: Yn aml wedi'i integreiddio i uned reoli ddeallus. Mae cylchedwaith manwl gywir yn mesur gwrthiant y PT100 ac yn ei drawsnewid yn signal cerrynt safonol 4-20mA neu signal digidol.

 

Nodweddion Allweddol:

 

Cywirdeb mesur uchel, gellir trosglwyddo signalau dros bellteroedd hir, imiwnedd sŵn da.

 

Mae'r allbwn yn signal trydanol safonol, sy'n hawdd ei integreiddio â llwyfannau awtomeiddio fel SCADA (Rheoli Goruchwyliol a Chaffael Data) a DCS (Systemau Rheoli Dosbarthedig) ar gyfer monitro canolog o bell.

 

Yn aml yn cael ei osod ochr yn ochr â'r thermomedr math pwysau, gan wasanaethu fel modd diangen neu fanwl gywirdeb uwch ar gyfer monitro a chofnodi tymheredd olew o bell.

 

Cymhwysiad Nodweddiadol: Wedi'i ddefnyddio ar gyfer trosglwyddo o bell a monitro digidol tymheredd olew uchaf, conglfaen is-orsafoedd modern awtomataidd, heb oruchwyliaeth.

 

3. System Mesur Tymheredd Dirwyniadau Ffibr Optig (Mesuriad "Man Poeth" Uniongyrchol Mwyaf Datblygedig)

Egwyddor Weithio: Dyma'r dechnoleg fwyaf uniongyrchol a datblygedig ar gyfer monitro tymheredd dirwyn i ben ar hyn o bryd. Mae'n seiliedig ar ffiseg Gratiau Bragg Ffibr.

 

Synhwyrydd Gratiad Bragg Ffibr (FBG): Mae amrywiad cyfnodol yn y mynegai plygiannol (gratiad) yn cael ei ysgrifennu i mewn i segment o ffibr optegol arbennig gan ddefnyddio laser. Ei brif briodwedd: Mae golau o donfedd benodol (tonfedd Bragg) yn cael ei adlewyrchu, ac mae'r donfedd adlewyrchol hon yn symud yn llinol gyda newidiadau mewn tymheredd (neu straen) yn lleoliad y gratiad.

 

Proses Mesur: Mae cebl ffibr optig hyblyg sydd wedi'i fewnosod â synwyryddion FBG lluosog wedi'i fewnosod ymlaen llaw yn uniongyrchol rhwng haenau inswleiddio'r dirwyniadau foltedd uchel yn y mannau poethaf a ragwelir yn ystod gweithgynhyrchu trawsnewidyddion. Mae'r system yn allyrru golau band eang, a thrwy ddadansoddi'r donfedd benodol sy'n cael ei hadlewyrchu o bob grat, gall gael y tymheredd absoliwt yn gywir ac mewn amser real ar wahanol bwyntiau o fewn y dirwyniad.

 

Nodweddion Allweddol:

 

Mesur uniongyrchol o dymheredd man poeth y dirwyniad, nid amcangyfrif anuniongyrchol. Y data yw'r mwyaf dilys a dibynadwy.

 

Yn gynhenid ​​ddiogel: Mae ffibr optegol wedi'i wneud o silica, yn inswleiddio, yn gwrthsefyll foltedd uchel, ac yn imiwn i ymyrraeth electromagnetig, gan weithredu'n sefydlog mewn meysydd EM cryf.

 

Mesuriad dosbarthedig: Gall un ffibr gynnal dwsinau o bwyntiau synhwyro, gan alluogi map thermol cyflawn o'r dirwyn i ben.

 

Galluogwr allweddol ar gyfer "Sgôr Dynamig" trawsnewidydd ac asesiad oes.

 

Cymhwysiad Nodweddiadol: Trawsnewidyddion mawr, hanfodol (e.e., EHV, trawsnewidyddion trawsnewidydd), is-orsafoedd clyfar sydd angen rheoli gallu llwyth.

 

Pennod 2: Eglurhad Cysyniad Allweddol – Tymheredd Olew Uchaf vs. Tymheredd y Weindio

Mae hwn yn gysyniad hanfodol a'r man cychwyn ar gyfer dewis mathau o thermomedrau.

 

Tymheredd Olew Uchaf: Yn mesur tymheredd yr olew ar ben y tanc. Mae'n adlewyrchu llwyth thermol cyffredinol y trawsnewidydd ond mae ganddo oedi thermol. Pan fydd y llwyth yn newid, mae tymheredd y dirwyn yn newid gyflymaf, ac yna tymheredd yr olew. Mae thermomedrau math pwysau ac RTD yn mesur hyn.

 

Tymheredd Man Poeth y Weindio: Yn cyfeirio at y pwynt poethaf yn y trawsnewidydd cyfan, sydd fel arfer wedi'i leoli yn rhan uchaf y weindio foltedd isel. Dyma'r paramedr pwysicaf sy'n pennu cyfradd heneiddio inswleiddio a gallu llwyth. Ni all dulliau traddodiadol ei fesur yn uniongyrchol, gan ddibynnu yn lle hynny ar Ddangosydd Tymheredd y Weindio (WTI) sy'n ei efelychu/amcangyfrif gan ddefnyddio "tymheredd olew uchaf + cywiriad cerrynt." Mesur ffibr optig yw'r unig dechnoleg a all ei fesur yn uniongyrchol ac yn gywir.