مراقبة درجة حرارة المحولات عبر الإنترنت

̄ ̄ ̄ ̄31 يوليو 2025 يوليو 2025 17:05:57

تُعد مراقبة درجة حرارة المحولات عبر الإنترنت وسيلة رئيسية لضمان التشغيل الآمن للمعدات، ويمكن تقسيم الطريقة السائدة إلى فئتين من الاتصال وعدم الاتصال، ويكمن الاختلاف الأساسي فيما إذا كان المستشعر على اتصال مباشر مع الجزء المقاس، ويجب الجمع بين الاختيار مع بيئة المجال الكهرومغناطيسي وظروف التركيب والحاجة إلى دقة الاعتبار الشامل.

مراقبة التلامس: استشعار مباشر لدرجة الحرارة لمزيد من الدقة

تحصل المراقبة بالملامسة على البيانات من خلال التلامس المباشر بين المستشعر والأجزاء الساخنة من المحول (مثل اللفات ومستوى الزيت)، وهي الطريقة الأكثر استخدامًا حاليًا.

1 - أجهزة استشعار RTD: خيارات قياسية من الدرجة الصناعية

  • المبدأ الأساسي:: باستخدام خاصية أن قيمة مقاومة مواد مثل البلاتين (Pt100) والنحاس (Cu50) تتغير مع درجة الحرارة، يتم تحويل درجة الحرارة بقياس قيمة المقاومة.
  • الطليعة:: دقة عالية (خطأ ± 0.1 ℃ ~ ± 0.5 ℃)، ثبات قوي، مناسب لمراقبة درجة حرارة الزيت العلوي للمحول المغمور بالزيت.
  • أقل شأناً:: يلزم توصيل الأسلاك، ومن السهل أن تتداخل في ظل بيئة كهرومغناطيسية قوية؛ يجب أن تكون مراقبة اللفائف مدفونة مسبقاً، وتكلفة التركيب عالية.
  • السيناريوهات القابلة للتطبيق:: الأجزاء التي يمكن الوصول إليها مباشرة مثل سطح خزان المحول ودائرة زيت نظام التبريد.

2 - أجهزة الاستشعار الحرارية المزدوجة: مهيأة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية

  • المبدأ الأساسي:: يشكِّل موصلان معدنيان مختلفان دائرة مغلقة، ويولِّد فرق درجة الحرارة جهدًا كهروحراريًّا، وتُحسب درجة الحرارة من قيمة الجهد.
  • الطليعة:: مقاومة درجات الحرارة العالية (يمكن قياس - 200 ℃ ~ 1300 ℃)، ووقت استجابة سريع، ومناسبة لمراقبة النقاط الساخنة للملفات.
  • أقل شأناً:: أقل دقة بقليل من RTD (خطأ ± 1 ℃ ~ ± 2 ℃)، ويتطلب دائرة تعويض درجة الحرارة، وله ثبات ضعيف على المدى الطويل.
  • السيناريوهات القابلة للتطبيق:: لفات المحولات من النوع الجاف، المناطق ذات درجة الحرارة العالية داخل المحول.

3 - أجهزة استشعار الألياف الضوئية الفلورية: الرصد الدقيق القائم على الخصائص الفلورية

  • المبدأ الأساسي:: تبعث بعض المواد الفلورية تألقا بعد إثارتها بضوء ذي طول موجي محدد، وتتغير خصائص التألق، مثل الشدة وزمن الاضمحلال، مع درجة الحرارة، ويتم الحصول على قيمة درجة الحرارة من خلال الكشف عن التغيرات في هذه الخصائص.
  • الطليعة:: مقاومة قوية للتداخل الكهرومغناطيسي، وأداء عزل جيد، ومناسبة لبيئات الجهد العالي؛ دقة قياس أعلى وسرعة استجابة أسرع.
  • السيناريوهات القابلة للتطبيق:: اللفات ذات الجهد العالي، والأجزاء الداخلية للمحولات، وغيرها من المناطق التي تتطلب تداخلًا كهرومغناطيسيًا قويًا ودقة قياس عالية.

مراقبة بدون تلامس: بدون أسلاك، وتركيب مرن

تقوم المراقبة غير التلامسية بحساب درجة الحرارة بشكل غير مباشر عن طريق استشعار التغيرات في الأشعة تحت الحمراء أو المجال الكهربائي لجسم ما، وهي مناسبة للسيناريوهات التي لا يكون فيها تركيب مستشعرات التلامس مناسبًا.

1 - قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: التصور والمراقبة البديهية

  • المبدأ الأساسي:: استنادًا إلى قانون إشعاع الجسم الأسود، يتم التقاط طاقة الأشعة تحت الحمراء على سطح الجهاز بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء أو مسبار الأشعة تحت الحمراء وتحويلها إلى قيمة درجة حرارة.
  • الطليعة:: تركيب غير تدخلي للمراقبة بعيدة المدى (من أمتار إلى عشرات الأمتار) ودعم التصوير الحراري المرئي.
  • أقل شأناً:: شديد التأثر بالبيئة (مثل الغبار والضباب يمكن أن يسبب أخطاء) وغير قادر على قياس درجات الحرارة الداخلية (مثل اللفات) مباشرة.
  • السيناريوهات القابلة للتطبيق:: الأجزاء الخارجية مثل أغلفة المحولات والبطانات، أو تعديل المعدات القديمة (لا يلزم توصيل أسلاك انقطاع التيار الكهربائي).

2 - شبكات الاستشعار اللاسلكية: خيارات جديدة للنشر المرن

  • المبدأ الأساسي:: الجمع بين أجهزة الاستشعار التلامسية (مثل RTDs) مع وحدات لاسلكية لنقل البيانات عبر بروتوكولات مثل LoRa وZigBee، إلخ.
  • الطليعة:: بدون أسلاك، وتكلفة تركيب منخفضة، ومراقبة الشبكة متعددة النقاط.
  • أقل شأناً:: الإشارة محمية بسهولة بواسطة الغلاف المعدني، وعمر البطارية محدود (عادةً ما يكون عمر البطارية محدودًا (عادةً ما يكون الاستبدال من 1 إلى 3 سنوات).
  • السيناريوهات القابلة للتطبيق:: المراقبة الموزعة (مثل مجموعات المحولات المتعددة)، أو عمليات التفتيش المخصصة، أو المناطق ذات الكابلات الصعبة.

جدول مقارنة بين طرق المراقبة المختلفة

طريقة المراقبة المبدأ الأساسي الطليعة أقل شأناً السيناريوهات القابلة للتطبيق
مستشعرات RTD تباين المقاومة مع درجة الحرارة دقة وثبات عاليان يتطلب توصيل أسلاك، تداخل ضعيف مضاد للتداخل الكهرومغناطيسي مستوى الزيت، سطح الخزان
المستشعرات الحرارية المزدوجة يولد فرق درجة الحرارة جهدًا كهروحراريًا حراريًا مقاومة درجات الحرارة العالية والاستجابة السريعة دقة أقل، التعويض مطلوب اللف الجاف، المناطق ذات درجة الحرارة العالية
مستشعرات الألياف البصرية الفلورية التغير في خصائص التألق مع درجة الحرارة مقاومة قوية للتداخل الكهرومغناطيسي ودقة عالية - اللفات ذات الجهد العالي، البيئة الكهرومغناطيسية الداخلية القوية
قياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء تحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء التصور غير الجراحي غير الجراحي تأثير بيئي عالي، قياس درجة حرارة السطح القذائف والأغلفة وإعادة تجهيز المعدات القديمة
شبكة استشعار لاسلكية مستشعرات التلامس + الإرسال اللاسلكي بدون أسلاك، نشر مرن يسهل حجب الإشارة بسهولة، وعمر البطارية محدود المراقبة الموزعة، ومناطق الأسلاك الصعبة

ملخص: خيارات متنوعة تناسب الاحتياجات المختلفة

في مراقبة درجة حرارة المحولات عبر الإنترنت، كل نوع من الطرق له خصائصه الخاصة. RTD والمزدوجة الحرارية كطريقة الاتصال التقليدية، على التوالي، في الدقة ومقاومة درجات الحرارة العالية لإظهار المزايا ؛ مستشعرات الألياف البصرية الفلورية بفضل التداخل القوي المضاد للكهرومغناطيسية والدقة العالية، في الجهد العالي والبيئة الكهرومغناطيسية القوية لأداء المراقبة الداخلية ؛ قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء وشبكة الاستشعار اللاسلكية هو عدم الاتصال، والنشر المرن للميزات البارزة. في التطبيق العملي، من الضروري الجمع بين نوع المحول وبيئة التشغيل وأجزاء المراقبة ومتطلبات الدقة والتكلفة، واختيار الطريقة المناسبة أو مجموعة التطبيقات المناسبة لتحقيق مراقبة شاملة وموثوقة.