تصميم وأجهزة واستخدام بروتوكولات لتوزيعها في الموقع الساخن ة الساخنة رصد في لفائف الكهربائية باستخدام استشعار FBG Multixing

مراقبة النقاط الساخنة الحرارية داخل لفائف الكهربائية أمر بالغ الأهمية في منطقة موصل الطاقة كما أنه يتيح فهم أفضل بكثير من صحة الجهاز، ومدى الحياة المتبقية، والقرب من حدود التصميم. تقنية المحرك تمكن من رصد الساخنة الحرارية في إطار هيكل ملفوف الكهربائية على أساس تطبيق متعدد المناعة الكهرومغناطيسية والسلطة من الألياف البصرية الاستشعار. إن أداء الاستشعار المتقدم FPG الموصوف في هذا الفيديو فريد من نوعه ولا يمكن أن يكون يشبه إلى حد كبير تطبيق أجهزة الاستشعار التقليدية مثل الأزواج الحرارية النشطة أو تطبيق تقنيات التقدير الحراري القائمة على المقاومة.

أجهزة الاستشعار FBG هي بطبيعتها تستجيب للإثارة الحرارية والميكانيكية وهشة. ومن ثم، فإن تطبيقها على الاستشعار الحراري الوثيق بهياكل لفائف كهربائية يتطلب إجراء خاصاً يتم شرحه في هذا البروتوكول. أولاً تحديد تصميم أجهزة الاستشعار والمواصفات على أساس هيكل لفائف الهدف الخاص بك وميزات نظام الاستجواب.

لفائف الاختبار هو معيار IEEE الفئة H motorette نموذجية من لفائف آلة كهربائية. عند تصميم الشاشة الاستشعار ضمان أن الألياف الاستشعار البصرية لا تزال المنطوقة في البيئات الحرارية والميكانيكية نموذجية من تطبيقات استشعار لفائف الجرح. باستخدام الألياف القياسية وضع متعدد الايدى وضع أحادية غير الحساسة يضمن أن أجهزة الاستشعار قادرة على العمل في درجات حرارة تزيد على 200 درجة مئوية وأنه يحتوي على الخصائص الميكانيكية التي تسمح لها أن تكون عازمة على أن تتوافق مع هندسة لفائف المطلوب.

في هذا التطبيق، أربع نقاط الاستشعار الحراري ليتم تثبيتها في أربعة مواقع مركز لفائف اختبار المقطعية. يتم تحديد مواقع الاستشعار الفردية على أساس معايير الرصد الحراري الكامنة للآلات الكهربائية. تعتمد المسافة بين رؤوس الاستشعار على هندسة اللفائف واختيار مواقع الاستشعار.

بعد ذلك، حدد رؤوس FBG الفردية بطول خمسة ملليمترات وتصنف بأطوال موجية مختلفة متباعدة في عرض نطاق ترددي من 1529 إلى 1560 نانومتر لتتناسب مع تصنيف المحقق التجاري المستخدم ولمنع تداخل الأطوال المُحوَلة. هنا يتم تحديد طول الألياف الشاملة إلى 1.5 متر. يتم حزم 1.2 متر الأولي في تفلون ويسمح اتصال لجهاز المحقق الخارجي.

طول إضافي من 3 أمتار يحتوي على أربعة غير معبأة رؤساء الاستشعار. يظهر في هذا الفيديو هو جهاز استشعار الصفيف المحدد، الذي تم تصنيعه تجاريًا. أولاً، قم بإزالة الغطاء الواقي من موصل FC/APC وحشي.

ثم قم بتنظيف وجه نهاية الموصل عن طريق مسحه بلطف باستخدام منظف موصل بصري. تأكد بعد ذلك من أن المفتاحي يتم محاذاته بشكل صحيح وتوصيل موصل مسبار FBG الذي تم تنظيفه بموصل قناة المحقق. قم بتشغيل المستجوب وتشغيل برنامج التكوين.

في علامة التبويب إعداد الصك، لاحظ أطياف الطول الموجي المنعك من مسبار صفيف FBG. وينبغي ملاحظة أربع قمم في نطاق القناة ذي الصلة. في البرنامج، تعيين تردد أخذ العينات إلى 10 هيرتز وتعيين حدود الطيف بين FBG لمنع تداخل القياس.

ثم، في إعداد القياس، قم بتسمية FBG رؤساء مثل FBG-1 و FBG-2 و FBG-3 و FBG-4. اختر الأطوال الموجية كنوع من الكمية التي سيتم تقديمها بيانيًا في هذه المرحلة. حزمة مناسبة منطقة الاستشعار حيث يتم طبع رؤساء FBG في الألياف صفيف باستخدام الشعرية نظرة خاطفة.

وهذا من شأنه حماية الألياف الزجاجية وضمان أن يتم عزل رئيس الاستشعار عن الإثارة الميكانيكية وسوف تسفر عن استشعار الإثارة الحرارية حصرا استجابة. قطع طول كاف من أنابيب نظرة خاطفة التجارية إلى طول هيكل لفائف الهدف مع عدد قليل من السنتيمترات اضافية للسماح لإدراج الألياف وتغطية تفلون للنظرة الخاطفة المفصل الشعري. بعد ذلك، خذ قياسات دقيقة لصفيفة FBG والشعيرات الدموية الخاطفة لتحديد مواقع الاستشعار بدقة على السطح الخارجي للورعي الخاطف.

وهذا يسمح لتحديد المواقع من FBG الاستشعار رؤساء في المواقع المستهدفة داخل لفائف اختبار motorette. ثم، إعداد أنبوب تقليص الحجم المناسب لاستخدامها في وقت لاحق. أدخل منطقة استشعار الألياف في الشعيرات الدموية الخاطفة وحافظ على اتصال النظرة الخاطفة والتفلون باستخدام شريط الكابتون.

معايرة جهاز استشعار صفيف FBG المعبأة عن طريق إدخاله في الغرفة الحرارية لاستخراج درجة حرارته المنفصلة مقابل نقاط الطول الموجي. يتم تشكيل منطقة استشعار مجموعة FBG على أساس هندسة اللفائف. بعد ذلك، قم بتوصيل الألياف الضوئية متدرج إلى المحقق وإطلاق روتين برنامج المحقق تكوين مسبق.

تشغيل الفرن في سلسلة من النقاط الثابتة الحرارية، وخلق جدول من الأطوال الموجية العاكسة قياس كل ف بغ الفردية في مجموعة. لكل درجة حرارة ثابتة، محاكاتها في الغرفة. ثم استخدم الطول الموجي المُسجل المُتحول مقابل قياسات درجة الحرارة لتحديد منحنيات نوبة الطول الموجي الأمثل لحرارة الحرارة ومعاملاتها لكل مجموعة من الزاويات.

إدخال المعاملات المحسوبة في الإعدادات ذات الصلة من برنامج المحقق لتمكين قياسات درجة الحرارة عبر الإنترنت من مجموعة FBG. أولا، بناء وأداة لفائف الجرح عشوائي motorette. لتحقيق ذلك، تعيين المحدد فئة H مينا النحاس سلك بكرة في جهاز الرياح والرياح نصف يتحول لفائف بسرعة منخفضة.

ثم، تناسب الشعرية الخاطفة المعدة في وسط الملف باستخدام شريط كابتون. بمجرد وضعها بشكل صحيح، الرياح بقية يتحول لفائف. ضع الملف النهائي في إطار المحركات.

المقبل، ربط لفائف motorette واللف. مع مجموعة FBG متصلة إلى المحقق، بعناية إدراج الألياف منطقة الاستشعار في الشعرية نظرة خاطفة حتى فتحات نهاية تفلون ونظرة خاطفة الشعيرات الدموية على اتصال. نقل أنبوب يتقلص لتغطية نهايات الشعرية والرأس بشكل مناسب حتى يتحقق نوبة المطلوب.

لبدء الاختبار الثابت، قم بتوصيل المحركات بمزود طاقة DC وتوصيل مصدر طاقة DC لحقن المحرك مع تيار DC. القياسات القياسية حتى يتم التوصل إلى التوازن الحراري لفائف motorette. بعد ذلك، قم بإجراء اختبار حالة حرارية غير موحدة.

لهذا الاختبار، والرياح الأولى لفائف الخارجية التي تحتوي على 20 يتحول حول مقطع لفائف اختبار مختارة. مع لفائف الخارجية متصلة منفصلة التيار، تنشيط motorette مع نفس DC الحالية المستخدمة في اختبار ثابت. بمجرد بلوغ التوازن الحراري، ابدأ في تسجيل القياسات الحرارية.

وأخيرا، تنشيط لفائف الخارجية مع تيار العاصمة لتوفير حالة حرارية غير موحدة من خلال تقديم الإثارة الحرارية المترجمة على لفائف الاختبار. وقف تسجيل القياسات بمجرد الوصول إلى التوازن الحراري. خلال هذا الاختبار الحراري الثابت التمثيلي، تم أخذ قراءات درجة الحرارة الداخلية الأربعة من قبل رؤوس FBG مجموعة من كل منها في مواقعها لفائف المقابلة.

وتتشابه القراءات بشكل وثيق مع تباين طفيف بين القياسات الفردية المسجلة التي تقل عن حوالي 1.5 درجة مئوية. مرة واحدة كان متحمس 20 بدوره الخارجية لفائف، لمحاكاة حالة لفائف غير موحدة داخل هيكل لفائف، لوحظ تغيير واضح في القياسات الحرارية مع إعادة توزيع درجة الحرارة الداخلية لفائف. نقطة الاستشعار وأقرب قرب من لفائف الخارجية، FBG4، قياس أعلى مستوى حراري وأبعد نقطة الاستشعار بعيدا، FBG 2، قياس أدنى.

القراءات الملاحظة تتصل بوضوح إلى الاختلافات في توزيع الرأس الاستشعار الفردية، وهندسة لفائف الاختبار فحصها. وهذا يدل على القدرة الوظيفية للاستشعار صفيف لفائف جزءا لا يتجزأ من رصد وتحديد توزيعات الساخنة الحرارية في لفائف الجرح عشوائي. في هذا الفيديو، أظهرنا كيف يمكن للألياف البصرية واحدة باستخدام التكنولوجيا FBG تمكين القياسات الموزعة من النقاط الحرارية الساخنة داخل هيكل لفائف كهربائية.

تحقيق هذا سيكون تحديا للغاية باستخدام أجهزة الاستشعار التقليدية. لضمان قياسات دقيقة، واتخاذ الرعاية الخاصة مع التعبئة والتغليف، وتركيب، وإجراءات المعايرة. هذه ضرورية للتخفيف من الحساسية عبر FBG الميكانيكية الحرارية ، وحماية الألياف ، ويسمح للقراءات الحرارية الموثوقة التي يتعين اتخاذها.

وتوفر التقنية المبلغ عنها فرصا جديدة لتطوير تطبيقات مخصصة للرصد الحراري في الموقع في أجهزة تحويل الطاقة حيث تواجه أجهزة الاستشعار التقليدية تحديات.