LeckageÜberwachung

Messsysteme zur Erfassung von flächenhaften oder räumlichen Temperaturverteilungen und zur Überwachung von Deformationen.

 

 

PrÄsentation

Das physikalische Prinzip

Die verteilte faseroptische Temperaturmeßtechnik, ein faseroptisches Laserradar-Temperaturmeßverfahren, nutzt die Temperaturabhängigkeit bestimmter optischer Eigenschaften von Lichtwellenleitern zur ortsaufgelösten Erfassung der Temperatur entlang eines Temperatursensorkabels.

Dabei ist die temperaturbedingte Schwingungsbewegung der Gitterbausteine des Glases die wesentliche Ursache für die Wechselwirkung des Laserlichtes mit diesen Gitterbausteinen.
Bei der Messung werden kurze Laserlichtimpulse in die Glasfasern des Temperatursensorkabels eingekoppelt.
Ein geringer Teil des Laserlichtes wird zurückgestreut. Neben dem Hauptpeak mit der eingestrahlten Wellenlänge (sogenannter Rayleigh-Peak) enthält das Rückstreuspektrum weiterhin je ein sogenanntes Stokes- und ein Anti-Stokes-Band (Raman-Effekt), die in ihrer Wellenlänge jeweils zu geringeren bzw. größeren Wellenlängen hin verschoben sind.

Insbesondere die Intensität des Anti-Stokes-Bandes ist streng temperaturabhängig.
Die technische Ausrüstung besteht im wesentlichen aus der optoelektronischen Auswerteeinheit und dem Temperatursensorkabel.
Das Temperatursensorkabel ist ein Glasfaserkabel wie es auch in der Telekommunikation verwendet wird. Die Glasfasern selbst sind hierbei die temperatursensitiven Elemente.
Laufzeitmessung

Durch die zeitaufgelöste Messung der Intensitäten der Stokes (IS) - und Anti-Stokes (Ia)-Bänder kann in eindeutiger Weise die Temperatur und der Ort des Lichtwellenleiterabschnitts, aus dem das Licht zurückgestreut wurde, berechnet werden.

Dabei handelt es sich um die mittlere Temperatur desjenigen Längenabschnitts, aus dem das rückgestreute Licht innerhalb eines bestimmten Zeitfensters stammt.

Das Auswertegerät verknüpft die Intensitätsmessung mit einer Laufzeitmessung des Lichts im Lichtwellenleiter und liefert auf diese Weise die Temperaturwerte sämtlicher Längenabschnitte.
Visualisierung

Die ermittelten Temperaturprofile stehen zur Anzeige zur Verfügung oder können für Analysefunktionen verwendet werden, um temperaturabhängige Ereignisse heraus zu filtern. Die Visualisierung der Ergebnisse erfolgt entsprechend den Kundenanforderungen.

Im einfachen Fall wird ein Temperatur-Längen-Diagramm online dargestellt, in dem der Bezug zum Messobjekt erkennbar ist.

Komplexe Visualisierungen sind ebenfalls möglich, wie beispielsweise die Darstellung der Temperatur in Falschfarben auf Skizzen oder Fotos vom Messobjekt.

Die Signalausgabe über potentialfreie Kontakte ist ebenfalls je nach Anforderung möglich.
über Schnittstellen kann das faseroptische Temperaturmess-System in Leitzentralen oder andere übergeordnete PLS-Systeme eingebunden werden.
Brandfrüherkennung in Tunnelbauwerken



Der lineare, faseroptische Wärmemelder GESO-FDS basiert auf der verteilten faseroptischen Temperatursensorik, mit der man die Temperaturverteilung mit einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung entlang eines Glasfaskabels.

Der Einsatz der faseroptischen Temperatursensorik bietet gegenüber der Standardsensorik entscheidende Vorteile für die Brandfrüherkennung und die Einleitung von Brandschutzmaßnahmen.
üblicherweise konzentriert man sich bei der Branderkennung auf eine Detektion verschiedener Begleiterscheinungen von Bränden (Rauch, Leitsubstanzen im Rauch, Wärmeentwicklung).

Mit dem faseroptischen Messverfahren können unzulässige Erwärmungen festgestellt und ortsgenau lokalisiert werden, lange bevor ein Schadensereignis eingetreten ist. Mögliche Brandherde können daher bereits in der Vorbrandphase erkannt werden. Das gilt auch für Schwelbrände, die gerade in öffentlichen Gebäuden oft die Ursache für katastrophale Ereignisse sind.