線形熱感知器 DTSX1

測定原理

光ファイバによる温度検出の仕組み

当社の光ファイバ温度センサ DTSX は、ラマン散乱の原理を利用して光ファイバに沿って温度と距離を測定します。光ファイバに入射した光パルス（レーザーバルス）は、光ファイバ内を伝播する際にガラス分子によって散乱され、格子振動とエネルギーを交換します。光パルスが散乱する際、ストークス光（長波長）とアンチストークス光（短波長）が発せられます。これらをまとめてラマン散乱光と呼びます。
後方ラマン散乱光と呼ばれるラマン散乱光の一部が光源の方向に戻るまでに要した時間によって、散乱した位置が特定できます。また、ストークス光とアンチストークス光の強度比は、散乱が発生する位置の温度に依存するため、ストークス光とアンチストークス光の強度を測定することにより温度を求めることができます。

ラマン散乱の原理とは？

すべての光は物質と相互作用します。たとえば、外部から光が差し込んでいない真っ暗なガレージの中にいるとします。このガレージには真っ赤なスポーツカーがあります。もちろん、スポーツカーは見えないため、スポーツカーの色もわかりません。しかし、ガレージのライトを点灯すれば、スポーツカーの色が赤だとすぐにわかります。これは赤いスポーツカーに光を当てることで赤色のスペクトルだけが反射されるため、私たちは、スポーツカーを赤だと認識することができます。

散乱光の種類

当社の光ファイバ温度センサは、以下の散乱光の中で特に温度感受性の高いラマン散乱光を利用して温度分布を測定します。

測定方式

片方向測定（シングルエンド）方式

• 光パルスを光ファイバケーブルの片端からのみ入射する方式で、敷設がシンプルな測定方式です。

双方向測定（ダブルエンド）方式

• ループ状に敷設されたセンサー用光ファイバの両端から光パルスを入射する方式です。
• 1 箇所断線した場合でも測定を継続することができます。

測定方式の比較

温度センサーの種類

温度センサーの種類と特長

比較事例：ケーブル温度モニタリングの場合

	光ファイバ温度センサー	サーモカメラ	ポイントセンサー（熱電対）
概要	光ファイバセンサーによる 広範囲モニタリング	サーモカメラによる 表面温度モニタリング	ポイントセンサーによる 多点モニタリング
検出方法	接触	非接触	接触
モニタリング温度範囲	-200 ～ 300 °C （センサーケーブルによる）	常温 ～ 2000 °C （レンジ切り替え要）	-200 ～ 1000 °C （ K 熱電対 ）
エリア	超広範囲 DTSX200: ～ 6 km / ch DTSX3000: ～ 50 km / ch DTSX1: ～ 16 km / ch	狭い視野角（例： 20 °）	広範囲
メリット	超広範囲、ブランクエリアなし	小エリア検出	小エリア検出
デメリット	小エリアへの制約	ブランクエリアあり	ブランクエリアあり 補償導線敷設、メンテ

ケーブルの種類

用途により最適な種類を選択できます。

通常使用温度	アプリケーション	ケーブルタイプ	イメージ	特長
常温	コンベア設備異常検知 ケーブル温度監視 バスダクト温度監視 トンネル設備異常検知 倉庫設備異常検知 ホットスポット検知 コールドスポット検知 など	標準タイプ	Image Zoom	非金属、軽量、敷設がしやすい EN 54-22 認証
		堅牢タイプ	Image Zoom	押しつぶし、引っ張りに強い、断線しにくい EN 54-22 認証
		フレキシブルタイプ	Image Zoom	細く柔軟で対象に沿って敷設がしやすい
高温/低温	高炉監視 乾燥炉監視 LNG 漏れ検知 Well 監視 など	金属管タイプ	Image Zoom	細く柔軟で対象に沿って敷設がしやすい
		金属アーマードタイプ	Image Zoom	押しつぶし、引っ張りに強い、断線しにくい

製品紹介

DTSX1 概要

DTSX1 は熱感知機能を 1BOX に収納、標準品として用意してる光ファイバセンサーケーブルを接続することで、広範囲に、迅速に、高い精度で高温の熱検出を行います。お客様の現場の状況や条件に基づいて、アラーム表示やアラーム音を個別に定義できるので、いち早く異常を察知し、局在化して把握できます。

DTSX1 の利点：

• 広範囲にスピーディに設備異常検知

  光センサーケーブルに沿って最長 16 km、最短測定周期 5 秒の温度監視を実現します。
  光スイッチにより最大 4 系統（16km × 4）の広範囲をモニタできます。

• ヒューマンエラーの低減

  人の目の届かないエリアも抜け目ない常時監視で異常を見逃しません。
  監視範囲内をゾーン分割することで異常個所を特定し、ピンポイントで迅速な初動対応が可能です。

• システム構築などの手間を削減

  光センサーケーブルなどの備品を含むパッケージシステムにより、それらを選択する時間と労力が不要です。
  Modbus / TCP やデジタル接点出力でアラームを発報、あらゆるホストシステムへの取り込みが容易です。

• ランニングコスト、保障に関するコスト軽減

  光センサーケーブルには機械的な要素がないため、故障することなく、外的要因でダメージを受けた場合も部分的に交換が可能です。
  抜け目のない広範囲監視および消火システムとの連携により、設備保障コストを軽減できます。

詳細仕様は「Partner Portal Member Site」よりご確認ください。
GS 39J06B35-01 「DTSX1 線形熱感知器」

ソフトウェア

DTSX3000 用 設定・結果表示ソフトウエア DTAP3000

仕様

詳細仕様につきましては、一般仕様書をご参照ください。

線形熱感知器 DTSX1

* 火災検知規格（EN 54-22）認証取得（標準タイプケーブル最大 10 km レンジ）

適合規格

業種/アプリケーション

設備異常検知

どのような安全システムにおいても、重要なプロセスや環境で発生している異常温度を早期に検知することが重要な要素になります。異常温度に起因して火災が発生した場合、赤々と燃える炎は、大切な資産、製品、そして何よりも重要な人命に対して甚大な影響を及ぼします。さらに、火災による設備停止時間が発生することで、機会の損失や高額な修理コストを招きます。ポイントセンサー技術では、ほこり、湿度、熱、腐食といった周辺環境の状態によって障害が発生することが多々あります。さらに、定期的に修理を行う必要があるため、従来のセンサー技術の保守には多大な費用がかかります。当社の光ファイバ温度センサは、きわめて過酷な条件下において重要な資産に発生した異常温度を検知することを目的としており、他に類例を見ない信頼性、性能、コスト削減を実現します。

当社は、以下の設備異常検知用途での運用を想定しています。

• 重要な物品を運ぶベルトコンベア
• 石油貯蔵施設
• ケーブルトレイ
• 地下トンネル
• パイプライン（地下、地上）
• 原子力施設
• 採鉱、精製所

リチウムイオン電池

製造工程の棚、保管棚のスマート監視

一つひとつの棚に収納されたリチウムイオン電池の熱暴走を早期発見することで、異常発生時に迅速な初動対応を実現し被害を最小限にとどめます。
詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (製造工程の棚、保管棚のスマート監視) 」をご覧ください。

電池組立工程の排気ダクト防災

リチウムイオン電池の組立工程におけるアルミ粉塵などの混入を防ぐ廃棄ダクトには火災や粉塵爆発のリスクがあります。天井裏など人の死角ある長距離ダクトを網羅的に監視することで異常を見逃しません。
詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (電池組立工程の排気ダクト防災) 」をご覧ください。

給電用バスバーの健全性監視

リチウムイオン電池工場に設置されている給電用バスバーの接合部分の健全性を監視します。バスダクトに内蔵されかつ天井裏などの死角にある長距離のバスバーを網羅的に監視することで異常を見逃しません。
詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (給電用バスバーの健全性監視)」をご覧ください。

セパレータ / 電極の塗工乾燥炉温度分布確認

リチウムイオン電池を構成するセパレータ / 電極の 塗工乾燥工程の乾燥炉内の温度分布を見える化します。最適な温度プロファイルにすることで生産性の向上を実現できます。
詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (セパレータ / 電極の乾燥炉温度分布監視)」をご覧ください。

電力

当社の光ファイバ温度センサをご使用いただくことで、既存の電力線などのインフラを保護することができます。また、送電・配電線の熱変動を監視することでコストの低減が実現します。例えば、送電網事業者は、電力線の温度を測定することによって電流の有効容量を最大限に引き上げることができます。これは、配電線の損傷を防いだり、ケーブルの寿命を延ばすことにつながります。そしてさらに重要なポイントは、送電網事業者は、送電網全体にわたってホットスポットなどの異常温度の位置を特定することができるということです。すなわち、送電網が停止する可能性が最小限に抑えられ、予防保全、保守の効率が向上します。電磁干渉の影響を受けないため、高電圧・高電磁ノイズ環境での使用も最適です。

当社は、以下の環境での運用を想定しています。

• 地中送電線
• 海底送電線
• 配電所
• 変電所