Name: DTSX1 Fiber Optic Heat Detector
Brand: Yokogawa
SKU: dtsx-1-fiber-optic-heat-detector

¿Qué es la detección distribuida de temperatura?

La detección de temperatura distribuida (DTS) mide la distribución de la temperatura a lo largo de un cable de fibra óptica utilizando la propia fibra como elemento sensor. A diferencia de la medición de temperatura eléctrica tradicional (termopares y RTD), la longitud del cable de fibra óptica es el sensor de temperatura. La detección de temperatura distribuida puede proporcionar miles de mediciones de temperatura exactas y precisas a larga distancia. En comparación con las mediciones de temperatura eléctricas tradicionales, la detección de temperatura distribuida representa un método rentable para obtener mediciones de temperatura precisas y de alta resolución.

Presentación del sensor de temperatura de fibra óptica, DTSX

La monitorización de la temperatura en grandes plantas sin zonas en blanco resulta difícil por cuestiones técnicas y de costes, y es complicado cumplir las políticas corporativas de salud, seguridad y medio ambiente. El DTSX mide la distribución de la temperatura a lo largo de un cable de fibra óptica utilizando la propia fibra como elemento sensor y es ideal para la supervisión de la temperatura en largas distancias y amplias zonas. El DTSX se utiliza cada vez más en diversas aplicaciones, como la detección de incendios, la detección de fugas y el mantenimiento preventivo.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar DTS?

Coste
Cuando una aplicación requiere medir cientos o miles de sensores, resulta muy caro cablear cada sensor individual a una estación de adquisición de datos. Resulta mucho más rentable y beneficioso adquirir mediciones de temperatura precisas y de alta resolución utilizando cable de fibra óptica.

Larga distancia
Es difícil medir la temperatura a larga distancia utilizando sensores de medición eléctrica tradicionales. El cable de fibra óptica DTS no sólo puede desplegarse a larga distancia, sino que también proporciona un perfil de alta resolución de la zona, así como una medición exacta y precisa de la temperatura a esa distancia.

Entorno de alto ruido electromagnético
El DTS está aislado del ruido electromagnético debido a sus características ópticas. A diferencia de los sensores de medición eléctrica tradicionales (termopar y RTD), no hay ningún componente eléctrico dentro de la fibra óptica, por lo que es inmune al ruido electromagnético.

¿Qué es el sensor de temperatura distribuido DTSX1?

El DTSX1 no sólo responde a las necesidades de mantenimiento de activos para evitar accidentes causados por el calor a alta temperatura, como anomalías en los equipos, sino que también se centra en aplicaciones de ^detección*1 de incendios. Por ejemplo, se introduce para detectar incendios en túneles, bandejas de cables, cintas transportadoras, etc.
El DTSX1 mide la temperatura y detecta el calor mediante cable de fibra óptica Es similar al detector de calor Linier tradicional (sensor lineal de tipo de detección de temperatura fija), pero lo supera en capacidad de detección de calor. El DTSX1 permite realizar mediciones a mayor distancia y ofrece un rango de temperatura más amplio. Al detectar con precisión la ubicación de varios puntos calientes al mismo tiempo y emitir alarmas preestablecidas, protege sus activos importantes antes de que la temperatura aumente y provoque un incendio.
*1: Cumple la norma europea de certificación de detección de incendios (EN 54-22)
Número de certificación VdS G 220001

Acerca de OpreX

OpreX es la marca global para el negocio de automatización industrial (AI) y control de Yokogawa y representa la excelencia en la tecnología y soluciones relacionadas. Consta de categorías y familias dentro de cada categoría. Este producto pertenece a la familia OpreX Field Instruments que se alinea bajo la categoría OpreX Measurement.

Principio de medición

Principio de funcionamiento

Yokogawa El DTSX1 mide la temperatura y la distancia a lo largo de una fibra óptica utilizando el principio de dispersión Raman. Un pulso de luz (pulso láser) lanzado a una fibra óptica es dispersado por las moléculas de fibra de vidrio a medida que se propaga por la fibra e intercambia energía con las vibraciones de la red. A medida que el pulso de luz se dispersa por el cable de fibra óptica, produce una señal stokes (longitud de onda más larga) y una señal anti-stokes (longitud de onda más corta), de las cuales ambas señales se desplazaron desde el lanzamiento de la fuente de luz. La relación de intensidad de los dos componentes de la señal depende de la temperatura en la posición donde se produce la dispersión Raman. Así, esta temperatura puede determinarse midiendo las intensidades respectivas de las señales stokes y anti-stokes. Además, una parte de la luz dispersa, denominada retrodispersión, es guiada de vuelta hacia la fuente de luz. La posición de la lectura de la temperatura puede determinarse midiendo el tiempo que tarda la retrodispersión en volver a la fuente.

Dispersión Raman

Toda la luz interactúa con la materia. Por ejemplo, imagina que estás en un garaje completamente negro sin ninguna fuente de luz externa. Dentro del garaje hay un coche deportivo rojo brillante. Ni que decir tiene que no puede ver el deportivo ni su color. Sin embargo, cuando enciendes las luces del garaje, puedes ver inmediatamente la fuente de luz que refleja el color rojo brillante del coche. La luz que rebota en el deportivo rojo sólo rebota en el espectro "rojo", por lo que tus ojos ven el deportivo como, bueno, rojo.

Raman scattering

Este fenómeno también se produce cuando se dispara un pulso de luz (pulso láser) contra una molécula, en este caso, la molécula de fibra de vidrio del cable de fibra óptica. Cuando la fuente de luz entra en el cable de fibra óptica, la mayor parte de la luz rebota (retrodispersión) sin cambios (sin cambios en la longitud de onda). Sin embargo, una pequeña cantidad de esa luz se desplaza/cambia. Ese desplazamiento/cambio de la fuente de luz se denomina dispersión Raman. Dado que la dispersión Raman está influenciada térmicamente por la temperatura, la intensidad depende de la temperatura. La detección distribuida de la temperatura consiste en capturar el desplazamiento/cambio del pulso de luz que se propaga y medir las intensidades entre los dos componentes de la señal (stokes y anti-stokes).

Tipos de dispersión de la luz

Yokogawa miden la distribución de la temperatura utilizando luz de dispersión Raman, que presenta una sensibilidad a la temperatura especialmente buena entre los siguientes tipos de luz de dispersión.

Tipos de dispersión de la luz	Características	Ámbito de aplicación
Dispersión Rayleigh (Rayleigh)	Causado por fluctuaciones en la densidad dentro del medio Mismos componentes de frecuencia que los de la luz incidente	Distribución de pérdidas de fibra óptica (OTDR：Reflectómetro óptico de dominio temporal)
Dispersión Raman (Raman)	Causada por la interacción con la vibración molecular dentro del medio La intensidad de los rayos anti-Stokes depende principalmente de la temperatura.	Distribución de la temperatura (DTS：Sensor de temperatura distribuida)
Dispersión Brillouin (Brillouin)	Causada por la interacción con las ondas sonoras dentro del medio La frecuencia depende de la tensión y la temperatura.	Distribución de la deformación (DSS：Sensor de deformación distribuida) Distribución de la temperatura

Método de medición

Método de medición de un solo extremo

Este método lanza impulsos ópticos en un solo extremo de la fibra óptica para la detección. Fácil de instalar, es eficaz cuando el objetivo de medición es de largo alcance.

Single-ended measurement method

Método de medición de dos extremos

Este método lanza pulsos ópticos en ambos extremos de una fibra óptica en bucle para su detección.
Este método permite seguir midiendo aunque se rompa un punto del cable de fibra óptica.

Double-ended measurement method

Comparación de los métodos de medición

Método de medición	Ventajas	Desventajas
Método de medición de un solo extremo	En comparación con la medición de doble extremo, el cable sensor de fibra óptica puede instalarse fácilmente. No se necesita interruptor óptico. Aunque se rompa la fibra óptica, es posible continuar la medición en puntos anteriores a la sección rota.	Es imposible compensar las fluctuaciones de pérdida de fibra óptica en función de la posición. La calibración de la temperatura es más complicada que la medición de dos extremos.
Método de medición de dos extremos	La distribución de pérdidas a lo largo de la fibra óptica se anula automáticamente. Yokogawa reduce la influencia como el oscurecimiento. Si se rompe la fibra óptica, el método de medición cambia automáticamente a la medición de un solo extremo.	La instalación del cable sensor de fibra óptica debe realizarse en bucle. Se necesita un conmutador óptico. El rango de distancia máxima real para la medición de la temperatura es la mitad que para el método de medición de un solo extremo.

Tipos de sensores de temperatura

Tipos de sensores de temperatura y sus características

Tipo	Características
Sensor de fibra óptica	Una fibra óptica, utilizada como sensor de temperatura, es adecuada para monitorizar temperaturas a larga distancia y en un área amplia. Permite identificar ubicaciones específicas por intervalo de muestreo a lo largo del cable sensor de fibra óptica y controlar la temperatura en cada ubicación.
Cámara térmica	Este instrumento detecta la energía radiante infrarroja de los objetos para medir las temperaturas. Capaz de medir distribuciones de temperatura en un área amplia sin contacto, es adecuado para supervisar temperaturas de hornos industriales, sólidos de revolución, etc.
Termómetro de resistencia	Este sensor utiliza la característica de la resistencia eléctrica del metal que cambia casi en proporción a la temperatura. Capaz de medir con precisión la temperatura, es adecuado para la medición industrial de precisión de la temperatura.
Termopar	Cuando dos metales diferentes están conectados entre sí, la diferencia de temperatura entre los metales desarrolla una fuerza electromotriz en la conexión. Este sensor utiliza esta fuerza electromotriz. Capaz de medir la temperatura en una amplia zona a bajo coste, se utiliza ampliamente como sensor de temperatura para uso industrial.
Termómetro de radiación	Este termómetro mide las temperaturas midiendo la intensidad de los rayos infrarrojos de los materiales. Como termómetro sin contacto capaz de medir a distancia, es adecuado para medir temperaturas ultraelevadas.

Comparación entre métodos de control de la temperatura

	Sensor de fibra óptica	Cámara térmica	Sensor puntual (Termopar)
Descripción	Vigilancia de área amplia basada en un sensor de fibra óptica	Control de la temperatura superficial mediante una cámara térmica	Control multipunto basado en sensores discretos
Método de detección	Póngase en contacto con	Sin contacto	Póngase en contacto con
Gama de temperaturas controladas	-200 a 300 °C (Basado en un cable sensor)	Temperatura normal hasta 2000 °C (Conmutación de rangos necesaria)	-200 a 1000 °C (termopar tipo K)
Zona	Cobertura de una zona muy amplia DTSX200: hasta 6 km / canal DTSX3000: hasta 50 km / canal DTSX1: hasta 16 km / canal	Ángulo de visión reducido de 20	Amplia zona
Ventajas	Cobertura de una zona muy amplia y supervisión sin fisuras	Capacidad de vigilancia de una zona minúscula limitada	Capacidad de vigilancia de una zona minúscula limitada
Desventajas	Limitado a zonas pequeñas	Control sin fisuras	Control sin fisuras Instalación y mantenimiento de cables de compensación

Tipos de cables

Puede elegir el tipo más adecuado en función del uso previsto.

Temperatura normal de funcionamiento	Aplicaciones	Tipo de cable	Detalles del cable	Características
Temperatura normal	Detección de incendios en cintas transportadoras Control de la temperatura de los cables Control de la temperatura del conducto del bus Detección de incendios en túneles de cables Detección de incendios en almacenes Detección de puntos calientes Detección de puntos fríos etc.	Tipo estándar	Image Zoom	No metálico, ligero y fácil de instalar Certificación EN 54-22
		Tipo robusto	Image Zoom	Resistente al aplastamiento y la tensión y menos propenso a la rotura Certificado EN 54-22
		Tipo flexible	Image Zoom	Fino y flexible, fácil de instalar a lo largo de los objetivos de medición
Temperatura alta / baja	Control de altos hornos Supervisión del horno de secado Detección de fugas de GNL Supervisión de pozos etc.	Tipo de tubo de acero	Image Zoom	Fino y flexible, fácil de instalar a lo largo de los objetivos de medición
Temperatura alta / baja		Tipo blindado de acero	Image Zoom	Resistente al aplastamiento y la tensión y menos propenso a romperse

Sistema de construcción sencilla adecuado para la detección de incendios

Además de la función de monitorización de la temperatura, el DTSX1 proporciona funciones para procesar los datos de temperatura (realizar ajustes de zona y alarma y emitir avisos) y producir entradas/salidas de contacto, lo que permite una construcción sencilla del sistema.

System Configuration Example

【Ejemplo de un sistema anfitrión】.
SMATRDAC+ (registrador y software de registro de datos), servidor CI y CENTUM (sistema integrado de control de producción).

Presentación del producto

DTSX1 Visión general

El DTSX1, que incorpora una función de detección de calor en una sola caja, puede utilizarse como detector de calor de inmediato con sólo conectar el cable de fibra óptica suministrado de serie. Detecta el calor elevado en una amplia zona de forma rápida y precisa. Además, la posibilidad de configurar individualmente la visualización y el sonido de la alarma para adaptarlos a sus aplicaciones permite detectar, localizar e identificar rápidamente las anomalías.

Las ventajas de DTSX1:

Detección rápida de incendios en una zona amplia
Monitorización de temperatura de hasta 16 km de longitud a lo largo del cable sensor de fibra óptica con un tiempo de medición mínimo de 5 segundos.
Supervisión de áreas muy amplias de hasta 4 rutas (16 km x 4) con conmutador óptico.
Reducción de errores humanos Prevención de la dependencia humana
La monitorización continua sin puntos ciegos no pasa por alto las temperaturas anómalas, incluso en lugares peligrosos o de difícil acceso.
Identifique el punto anormal y permita una respuesta rápida con el monitor de zonificación.
Reducción de tiempo y esfuerzo para construir su sistema, etc.
El sistema de paquete con cable de fibra óptica y otros accesorios elimina el tiempo y el esfuerzo necesarios para seleccionarlos.
Varios sistemas host pueden obtener la alarma fácilmente a través de Modbus/TCP o salida de relé.
Reducción de los costes de explotación y de garantía
El cable de fibra óptica no se rompe, ya que no tiene elementos mecánicos, cuando el cable se daña por la fuerza externa puede reemplazar sólo la parte dañada.
El coste del seguro de los activos se reduce mediante la integración con el sistema de extinción de incendios.

On the Partner Portal Member Site, you can check the details of the specifications.
GS 39J06B35-01 : DTSX1 Fiber Optic Heat Detector

Software

Software de visualización de control DTSX3000 (DTAP3000)

DTSX3000 Control Visualization Software (DTAP3000)
Image Zoom

El DTSX1 necesita procesar datos de medición de temperatura en múltiples puntos desde múltiples canales.
El DTAP3000 es un software de aplicación diseñado específicamente para facilitar la realización de ajustes de todos los productos DTSX (DTSX3000 / 200 / 1) y la indicación de los datos de medición. Con una gran variedad de funciones, como la configuración y el control del DTSX1, la indicación de los resultados de las mediciones, el análisis de los cambios de temperatura y la configuración e indicación de alarmas, el software le proporciona información que le ayuda a controlar la temperatura.

Especificaciones

Consulte las especificaciones detalladas en Especificaciones Generales.

DTSX1

Artículo			Especificaciones
Rango de distancia de medición			2km, 4km, 6km, 8km, 10km, 16km
Número de canales			1, 2, 4
Resolución espacial			1 m o menos
Resolución de muestreo			Medición de la temperatura a intervalos de 0,5 o 1 metro
Tiempo mínimo de medición de la temperatura			5 segundos
Modo de medición			Simple, doble
Número de zonas configuradas			1.000 (sin solapamiento)
Interfaz	Salida óptica		E2000 / APC 50 / 125 μm GI
	LAN		10 BASE-T o 100 BASE-TX Modbus / TCP
	Salida de relé		8, 64 puertos, máx. 35 V / 1 A CC
	Entrada de relé		4 puertos ON: 12 a 30 V / 5 mA CC APAGADO: 3 V / 2 mA CC
	Mostrar		POTENCIA SISTEMA FUNCIONAMIENTO ALARMA / PREALARMA / FALLO (Se muestra para cada canal)
	Interruptor	RESET	Restablecimiento del estado de alarma
	Interruptor	ACK	Reconocimiento de alarma (Mantener el estado de alarma)
Energía suministro	Tensión de funcionamiento		10 a 30 V CC (Tensión nominal: 12 ó 24 V CC)
Energía suministro	Energía consumo		30 W (normalmente 15 W a 23 °C de temperatura ambiente)
Dimensiones (An × Al × P)			500 mm × 500 mm × 250 mm
Peso			28 kg
Tipo de montaje			Montaje en pared

cumplimiento de la normativa y conformidad con las normas

Categoría		Estándar
Detección de incendios		EN 54-22
Seguridad láser		IEC 60825-1 EN 60825-1 FDA (CDRH)
Marca CE	EMC	EN 55011 EN 61000-6-2
	Seguridad general	EN 61010-1 ES IEC 61010-2-201
	Directiva RoHS	EN IEC 63000
	Seguridad láser	EN 60825-1
Marca CSA	Seguridad general	CSA C22.2
Marca KC	EMC	Normas CEM coreanas
Marca RCM	EMC	EN 55011

Nota: De acuerdo con la legislación de la UE, a continuación se indican el fabricante y el representante autorizado en el EEE (Espacio Económico Europeo):
Fabricante: YOKOGAWA Electric Corporation (2-9-32 Nakacho, Musashino-shi, Tokio 180-8750, Japón).
Representante autorizado en el EEE: Yokogawa Europe B.V. (Euroweg 2, 3825 HD Amersfoort, Países Bajos).

Industrias /Solicitudes

Detección de incendios

La detección temprana de incendios en procesos y entornos críticos es un componente importante de cualquier sitio web Sistema de seguridad. Un incendio tiene consecuencias devastadoras para activos importantes, productos y, lo que es más importante, vidas humanas. Además, el coste del tiempo de inactividad debido a un incendio conlleva la pérdida de oportunidades y costosas reparaciones. La tecnología de sensores discretos suele fallar debido a las condiciones del entorno, como el polvo, la humedad, el calor y la corrosión. Además, resulta caro mantener una tecnología de sensores convencional debido a las constantes reparaciones. Yokogawa 's DTSX1 está diseñado para detectar incendios en activos críticos en las condiciones más extremas y ofrece una fiabilidad, un rendimiento y un ahorro de costes inigualables.

Yokogawa El DTSX1 está diseñado para utilizarse en las siguientes aplicaciones de detección de incendios:

Cintas transportadoras de mercancías importantes
Parques de tanques
Bandejas de cables
Túneles subterráneos
Tuberías (subterráneas, en superficie)
Instalaciones nucleares
Minería, refinería

Característica	Beneficios
Resolución especial de 1 millón de euros	Identificar el lugar exacto del incendio
Resolución de temperatura de hasta 0,1 °C	Posible detección de incendio en los primeros 10 segundos de producirse *
Sensor de cable de fibra óptica	A diferencia del sensor discreto o la cámara de infrarrojos, el cable de fibra óptica elimina los "puntos ciegos"
Cable de fibra óptica revestido	Inmune al polvo, la humedad, la corrosión y la suciedad
Informe y Análisis de datos	Acceso a datos históricos mediante HTTP, SFTP o navegador web
Amplia gama de protocolos de comunicación	Conexión a DCS, PLC, DAQ e interfaz inalámbrica existentes
6 km de fibra óptica = ¡6.000 puntos!	Una forma rentable de medir la temperatura en comparación con la tecnología de sensores tradicional

* Suponiendo que se utilicen la velocidad de exploración y los intervalos de actualización de datos adecuados.

Batería de iones de litio para vehículos

Supervisión inteligente de estanterías de procesos de fabricación y estanterías de almacenamiento

Thermal runaway of lithium-ion batteries mounted on individual shelves is discovered at an early stage. This enables a quick initial response when an abnormality occurs to limit damage to a minimum.
(For details, refer to "Smart Monitoring of Manufacturing Process Shelves and Storage Shelves -In-vehicle Lithium-ion Battery Applications- ".)

Smart Monitoring of Manufacturing Process Shelves and Storage Shelves

Prevención de incendios en conductos de extracción de aire en el proceso de montaje de baterías

Fires or dust explosions in exhaust air ducts for preventing the contamination of aluminum dust in the assembly process of lithium battery batteries are monitored. Abnormalities are not overlooked as ducts extending over long distances in blind areas such as roof space are comprehensively monitored. (For details, refer to “Prevention of Fires in Exhaust Air Ducts in Battery Assembly Process -In-Vehicle Lithium-ion Battery Applications- ".)

Prevention of Fires in Exhaust Air Ducts in Battery Assembly Process

Supervisión de la solidez de la barra colectora de suministro Energía

The joints of the power supply bus bar are monitored.
Abnormalities are not overlooked as fiber optic cable is built into the bus duct and bus bars extending over long distances in blind areas such as roof space are comprehensively monitored.
(For details, refer to "Monitoring of Soundness of Power Supply Bus Bar -In-vehicle Lithium-ion Battery Applications-".)

Monitoring of Soundness of Power Supply Bus Bar

El cable de fibra óptica visualiza la distribución de la temperatura en el hogar

El sensor de temperatura distribuido de fibra óptica DTSX puede monitorizar la distribución de la temperatura cada metro a lo largo del recorrido del cable de fibra óptica.
Los termopares, etc. se utilizan para el control del calentador como hasta ahora, y añadiendo DTSX a ellos, será posible visualizar la distribución de la temperatura dentro de todo el horno de secado.
Si se resuelven los problemas del calentador y de otro tipo utilizando el resultado, y se hacen pasar los productos a través del horno después de ajustar la temperatura dentro del horno al perfil de temperatura ideal, se obtendrá una mejora de la productividad.

Fiber Optic Cable Visualizes In-furnace Temperature Distribution

When attempts are made to measure multiple points by thermocouples, etc., wiring is complicated, construction costs escalate and periodic maintenance of each individual sensor is required. This is unrealistic when applying it to multiple drying furnaces.
As the DTSX system requires only laying fiber optic cable inside the furnace, both initial and running costs can be reduced.
Moreover, a single DTSX can cover multiple drying furnaces, which improves cost effectiveness.
The DTSX has also been put to use in monitoring the temperature distribution in tunnel furnaces.
(For details, refer to "Fiber Optic Cable Visualizes In-furnace Temperature Distribution".)

Energía

Yokogawa DTSX1 puede proteger la infraestructura de la línea/cable de alimentación eléctrica existente y reducir costes mediante la supervisión de la dinámica térmica de la línea de transmisión y distribución de energía. Al medir la temperatura de la línea eléctrica, los operadores de la red eléctrica pueden maximizar la capacidad utilizable de la corriente eléctrica evitando daños en el cable eléctrico y prolongando la vida útil del cable manteniendo la corriente eléctrica óptica. Y lo que es más importante, los operadores pueden identificar puntos calientes, focos de incendio y localización de incendios a lo largo de toda la red. El DTSX1 minimiza las posibles interrupciones de la red eléctrica y agiliza el proceso de mantenimiento preventivo. Gracias a su inmunidad a las interferencias electromagnéticas, el DTSX1 es ideal para entornos de alta tensión y ruido. El DTSX1 está diseñado para utilizarse en los siguientes entornos:

Cables eléctricos subterráneos
Cables eléctricos submarinos
Líneas eléctricas aéreas
Estación de distribución
Subestaciones

Características	Beneficios
Aislamiento de interferencias electromagnéticas	La fibra óptica está aislada de la corriente eléctrica magnética
Medición y control de la temperatura en tiempo real	Medición y control en tiempo real de la temperatura de la red eléctrica y de los cables
Medición y supervisión de múltiples circuitos/cables de alimentación	Se pueden conectar hasta 16 canales de conmutador óptico
Informe y Análisis de datos	Acceso a datos históricos mediante HTTP, SFTP o navegador web
Amplia gama de protocolos de comunicación	Conexión a DCS, PLC, DAQ e interfaz inalámbrica existentes
6 km de fibra óptica = ¡6.000 puntos!	Una forma rentable de medir la temperatura en comparación con la tecnología de sensores tradicional