Hohe Spannung und unzugänglich: dennoch Temperaturen messen

Temperaturen messen in Systemen, die unter hoher elektrischer Spannung stehen und für Infrarot-Pyrometer unzugänglich sind (z.B. innerhalb von Trafo-Wicklungen oder Gehäusen), ist eine große Herausforderung: faseroptische Sensoren sind eine Lösung.

In Systemen unter Hochspannung (z.B. in Transformatoren) kann nicht mit einem Pt100-Sensor gemessen werden. Faseroptische Temperatursensoren können hier arbeiten, denn sie garantieren mit ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit und kleinen Wärmekapazität eine verfälschungsfreie Temperaturmessung, außerdem isolieren sie auch gegen hohe Potentialunterschiede und reagieren - anders als alle (Cu-) drahtgebundenen Verfahren - nicht auf elektromagnetische Felder.
Das physikalische Messprinzip der in den Thermometersystemen der neuen FOTEMP-Serie verwendeten faseroptischen Temperatursensoren basiert auf dem temperaturempfindlichen GaAs. Im Infrarot-Spektrum des GaAs verschiebt sich die Flanke oberhalb von 850 nm um 0,4 nm pro Kelvin.
Das Licht einer miniaturisierten Lichtquelle wird bei diesen Sensoren in eine Lichtleitfaser eingekoppelt und zum GaAs-Messkopf hingeführt. Das zurückreflektierte Licht gelangt zu einem kleinen Spektrometer. Ein Algorithmus ordnet die Verschiebung der Flanke im Spektrum der Temperaturänderung zu.
Die faseroptischen Temperaturmeßköpfe der Thermometerserie FOTEMP werden für einen Temperaturbereich von - 200 bis + 300 Grad C eingesetzt. Außerdem liefen erfolgreiche Tests in flüssigem Helium in Kooperation mit der TU Dresden. Die faseroptischen Thermometer der FOTEMP-Serie lösen die Temperatur mit 0,1 bis 0,01 K auf. Die Systemgenauigkeit (Sonde & Messgerät) liegt bei 1 K.
Die Produktpalette der neuen faseroptischen Thermometer umfasst OEM-Versionen, 3-oder 4-Kanal-Messgeräte sowie 5- und 6 Kanalmessgeräte im 16- bzw. 19-Zoll-Gehäuse.
Für vielkanalige Ausführungen stehen dem Nutzer Mehrkanalsysteme mit bis zu 255 Temperaturmesskanälen in 19-Zoll-Gehäusen zur Verfügung. Die Einbindung der Messgeräte in Schaltschränke entsprechender Schutzklassen ist möglich.
Faseroptische Wanddurchführungen, wie zum Beispiel in mit Trafo-Öl gefüllten Transformatoren üblich, werden gleichermaßen angeboten. Zum Standard gehört außerdem die Anfertigung faseroptischer Hochvakuumdurchführungen.