红外测温-热电偶测温-光纤测温工作原理和优缺点

在电力设备中，常见的测温方法有三种，分别是红外测温法、热电阻测温和光纤测温，福州华光天锐光电科技就来说下3种测温方式的优点和缺点。

红外测温工作原理

任何温度高于绝对零度的物体都会不断地向周围空间发出红外辐射的能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布—与它的表面温度有着十分密切的关系。所以通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的工作原理。当仪器测温时，被测物体发射出的红外辐射能量，通过红外测温仪的光学系统在探测器上转为电信号，并通过红外测温仪的显示部分显示出被测物体的表面温度。

红外测温优点：非接触式测量，测量范围广，响应速度快，灵敏度高；

红外测温缺点：稳定性和可靠性差、测温精度低、仅测量部件表面温度、抗环境干扰能力差、参数极易漂移。

热电阻测温工作原理

热电阻测温工作原理是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类，在水轮发电机上主要采用金属热电阻，最常用的有铂热电阻 PT100。

热电阻测温法优点：测温精度高、测温范围广、机械强度高、耐压性能好、抗振性能好；

热电阻测温法缺点：易受电磁干扰、稳定性和可靠性差、灵敏度差、一旦电阻引线绝缘破损可能会造成严重事故。

光纤测温

光纤测温技术自上世纪 60 年代提出理论至今，经历了几十年的发展历程，其技术先后经过了半导体吸收、拉曼 / 布里渊、光纤光栅、荧光式等阶段，从最初低性能高成本军工航天应用，随着技术逐步更迭完善，最近几年迅速完成了产品化、进入到市场成熟阶段，目前已经完全达到了大规模工业应用的产业化阶段。现在应用在发电机测温上主要是荧光式光纤测温技术。

荧光式光纤测温原理

荧光物质接受一定波长( 受激谱 ) 的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励消失后，荧光发光的持续性取决于荧光物质特性、环境因素，以及激发状态的寿命。这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的，其衰减的时间常数为荧光寿命或荧光衰落时间 (ns)。因为在不同的环境温度下，荧光寿命也不同，因此通过测量荧光寿命的长短，就可以得知当时的环境温度。

荧光式光纤测温系统优点：对电力设备的电磁干扰天然免疫、测温精度高、测温稳定可靠、尺寸小，测量精度不受机组振动影响、寿命长。

水电站发电机采用荧光式光纤测温装置， 光纤测温模块固定后，通过光纤将测温信号汇集在光纤接线盒，并最终引至机坑内壁的光纤信号解调器中，多个光纤信号解调器通过屏蔽电缆连接组成一个测温系统，该系统可与发电机风洞外壁的本地测温显控仪相连，测温显控仪具备本地显示压指温度和报警功能，同时将温度数据、报警信号等信息传送至机组单元控制室的数据服务器，数据服务器完成数据记录和历史查询等功能，并通过单向隔离装置将数据上传至电厂中控室，电厂内网用户可以查看实时温度情况，并对温度进行监控。测温光纤同测温探头一体，从测温探头至端子箱的引线光纤为一体化结构，有效地保证了传输信号的精确性，光纤测温精度能达到要求。