在工业设备运行过程中,温度是最直观、最关键的运行状态参数之一。传统测温方式受限于布线、电源、环境等因素,常常难以满足高温、高压、密闭或移动部件等复杂工况下的监测需求。无源无线温度传感器作为一种无需供电、无线传输、长期可靠的新型传感技术,正逐步在多个关键行业中展现其独特价值。
本篇文章将围绕无源无线温度传感器在工业设备中的典型应用场景展开介绍,展示其在实际工况中的部署方式与应用优势。
(无源无线温度传感器在工业设备长期监测中的应用 图源:摄图网)
风力发电设备:主轴与轴承温度在线监测
风力发电机组的主轴和轴承在长时间运行中承受着强烈振动和负荷,温度异常往往是机械磨损、润滑失效甚至轴承损坏的前兆。由于转动结构难以布线,传统测温方式难以实现连续可靠监测。
无源无线温度传感器可直接安装在轴承表面或主轴内部结构中,通过外部读写器定期采集温度数据,实现:
对轴承发热趋势的实时掌控;
准确识别早期磨损或润滑异常;
预测性维护,减少因故障造成的非计划停机。
该方案已在多个风电场实现部署,提升了设备运行的安全性与可维护性。
轨道交通系统:轮轴与制动系统温度监测
列车在高速运行和频繁制动过程中,轮轴和制动系统会产生剧烈热量,如果不能有效监测温升情况,可能导致制动失效、轮对疲劳甚至安全事故。
无源无线温度传感器因其体积小、安装便捷、抗干扰能力强,特别适用于轮轴旋转体上的温度测量。应用效果包括:
持续监测轮轴升温过程,及时发现异常制动情况;
支撑列车智能运维系统的数据采集;
降低人工巡检频次,实现状态感知自动化。
在高铁和地铁车辆中,已逐步尝试将该类传感器纳入轮对健康管理系统中。
电力变电站:母排、接触点温升检测
在高压变电站内,母排、开关柜接点等导电部位长期处于大电流通行状态,接触不良或松动将导致温度上升,进而引发故障甚至火灾。常规红外测温需人工巡检,无法做到实时在线。
部署无源无线温度传感器于关键触点上,可实现:
高电压环境下的安全、非接触式测温;
结合智能巡视机器人进行周期性扫描采集;
与故障报警系统联动,实现提前预警。
该方案已在部分110kV及以上等级变电站中得到应用,有效提高了运行可视化水平。
化工与石化管道:高温流体管道与法兰接口监控
石化生产中存在大量高温高压管道,法兰接口易受热胀冷缩、螺栓松动等因素影响发生泄漏。传统测温方式在布线、防爆、防腐方面难以兼顾。
通过在管道或法兰表面安装无源无线温度传感器,可在不中断生产的前提下持续获取关键部位温度数据:
发现热量分布异常,推断潜在泄漏风险;
支持泄漏监测系统的温度侧证数据;
在检修期间无需重新布设传感器,节约时间和人力。
该技术已在部分炼化装置中试点使用,反馈良好。
重型装备与军工产品:密闭舱体内部热源感知
在部分军工、航空、特种装备中,某些电子模块或动力部件被封装在金属舱体或特殊结构中,温度变化是系统过载、老化的重要指标,但传统方式难以实现实时监测。
无源无线温度传感器可嵌入封装结构内,由外部系统通过电磁激励读取内部温度状态,实现:
不破坏结构即可获取热场信息;
支持设备在运行状态下进行诊断;
提高整机级健康管理能力。
(无源无线温度传感器在工业设备长期监测中的应用 图源:摄图网)
无源无线温度传感器正逐步打破传统测温手段的技术边界。其无电源、免布线、适应极端环境的特性,使其在高可靠性、高安全性要求的工业系统中具备显著优势。未来,随着材料科学、射频技术和集成封装的持续发展,该类传感器将在更多复杂工况下实现广泛部署,成为工业设备智慧感知的重要一环。