Fourth German-Austrian IBPSA Conference BauSIM IBPSA ...BauSIM 2012 Fourth German-Austrian IBPSA Conference IBPSA Berlin University of the Arts signal gewinnen. F te und führen Sekunde

BauSIM2012

Fourth German-Austrian IBPSA ConferenceBerlin University of the ArtsIBPSA

EMPIRISCHE VALIDIERUNG VON MODELLEN GROßER WASSERWÄRMESPEICHER FÜR DIE INSTATIONÄRE THERMO-

HYDRAULISCHE GEBÄUDE- UND ANLAGENSIMULATION

A. Herwig, K. Rühling und C. Felsmann

Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, 01062 Dresden

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KURZFASSUNG In diesem Beitrag wird ein Konzept zum neuartigen Einsatz faseroptischer Temperaturmesstechnik in großen Wasserwärmespeichern beschrieben. Das Messverfahren erlaubt es binnen weniger Sekunden entlang eines mehrere Kilometer langen Glasfaserka-bels einige zehntausend Temperaturmessdaten zu erfassen. Mit der vorgestellten Anordnung des an sich als linearer Sensor wirkenden Messkabels wird es möglich, Informationen auch über das räumliche, instationäre Temperaturfeld im Speicher zu erhalten.

Die so gewonnenen Messdaten dienen der empiri-schen Validierung von Speichermodellen in der thermo-hydraulischen Gebäude- und Anlagensimula-tionen am oberen Größenskalenende.

Das Messverfahren wird zunächst unter Laborbedin-gungen in einem Testspeicher erprobt, um dessen Anwendbarkeit und Aussagekraft für den großtechni-schen Feldversuch nachzuweisen.

ABSTRACT This article describes a novel concept of utilizing a fiber-optic temperature sensing system in a large hot water storage tank. The measurement principle al-lows reading some ten thousands measurement points along a several kilometers long fiberglass cable with-in few seconds. By the presented arrangement of the cable, which itself acts as a linear sensor, it is possi-ble to obtain information even on the spatial transient temperature distribution inside the storage.

The measurement data obtained by this way will be used through the empirical validation of storage models for the thermo-hydraulic simulation, which is to be performed on systems at the upper end of the magnitude scale.

In advance the measurement principle is to be tested in laboratory conditions on a prototype storage tank to validate its usability in the large scale field appli-cation.

EINLEITUNG Warmwasserspeicher sind seit langem erprobte, wirt-schaftlich zu betreibende und vielfältig eingesetzte

thermische Energiespeicher. Sie werden in einer brei-ten Größenskala realisiert: Angefangen bei Einheiten ab 100 Liter Speichervolumen zur Spitzenlastpuffe-rung in Trinkwasser-Erwärmungssystemen, bis hin zu mehreren 10.000 m3, die zentrale Warmwasser-speicher von Fernwärmenetzen erreichen.

Diese Speicher können erheblichen Einfluss auf das Verhalten von Systemen, in die sie eingebunden sind, ausüben. In der thermo-hydraulischen Gebäude- und Anlagensimulation sind sie aufgrund ihrer Speicher-fähigkeit für Energie bei instationären Betrachtungen sorgfältig zu modellieren.

Verschiedene Speichertypen und -größen unterschei-den sich in ihrer Konstruktion, Systemintegration und hinsichtlich der Effekte mit Einfluss auf die Tempe-raturverteilung im Speicher teils wesentlich. Die Literatur (Allard et al., 2011; Castell et al., 2010) beschreibt vornehmlich Simulationsansätze für Spei-cher, die in Anlagen auf der Maßstabsebene von Gebäuden eingesetzt werden. Am anderen Ende der Größenskala, auf der Ebene von Stadtquartieren oder darüber hinaus, soll die Speichersimulation in einem aktuellen Forschungsprojekt um ein Modell speziell für sehr große, zylindrische Wasserwärmespeicher ergänzt werden.

Die für kleinere Speicher bekannten und mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen validierten Modellierungsansätze sind aufgrund von in der Regel fehlender hydraulischer Ähnlichkeit nicht ohne wei-teres in ein Modell für großvolumige Speicher über-tragbar. Dies betrifft konvektive Einflüsse auf das Temperaturfeld im Speicher, beispielsweise Strö-mungen durch Inversionen, wie sie beim Einspeisen kälteren Mediums über wärmeres Speicherwasser entstehen. Das vorgestellte Konzept beschreibt, wie Temperaturmessdaten zur späteren Modellbildung direkt in einem sehr großen Warmwasserspeicher gewonnenen werden können. Dabei wird schwer-punktmäßig auf den neuartigen Einsatz eines faserop-tischen Temperaturmesssystems in diesem For-schungsfeld eingegangen. Dieses erlaubt es, den Temperaturverlauf entlang eines mehreren Kilometer langen Glasfaserkabels zu erfassen, welches als Messmatrix im Speicher angeordnet wird.

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Zusätzlich werden imittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für nen BerechnungenBlick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel eine Reynoldsgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

DAS MESS

MessverfahrenDie faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in einem Lichbeseinen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt wird, frebandIntensitätsverhätur

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temperturmesssystems

Abbildung 2

Zusätzlich werden imittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für nen inBerechnungenBlick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel eine Reynoldsgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

DAS MESS

MessverfahrenDie faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in einem Lich

schreibteinen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt wird, freband- Intensitätsverhäturabhän


tät Antistokesband

Abbildung 2

Zusätzlich werden imittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für

in Wasserwärmespeichern durchgeführt. BerechnungenBlick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel eine Reynoldsgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

DAS MESS

MessverfahrenDie faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in einem Lich

chreibteinen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt wird, fre

und AntiIntensitätsverhä

hängig


tät Antistokesband

Abbildung 2


Wasserwärmespeichern durchgeführt. BerechnungenBlick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel eine Reynoldsgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

DAS MESS

MessverfahrenDie faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in einem Lichtwel

chreibt, dass ein Teil des Lichtes, welcheseinen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt wird, frequenz

und AntiIntensitätsverhä

gig.


tät Antistokesband

Abbildung 2 telwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.


Wasserwärmespeichern durchgeführt. Berechnungen auf diesem Gebiet erfordern es mit Blick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel eine Reynoldsmittelung der Naviergen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

DAS MESSSYSTEM

MessverfahrenDie faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in

wel, dass ein Teil des Lichtes, welches

einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt quenzverschoben im sogenannten Stokes

und Antistokesband zIntensitätsverhältnis

.

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temperturmesssystems. I

tät Antistokesband

Abbildung 2 Messung im Ktelwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.


Wasserwärmespeichern durchgeführt. auf diesem Gebiet erfordern es mit

Blick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel mittelung der Navier

gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFDten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

SYSTEM

Messverfahren Die faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in

wellenleiter, dem , dass ein Teil des Lichtes, welches

einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokesstokesband zltnis

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temper. IS: Intensität Stokesband, I

tät Antistokesband

Messung im Ktelwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.

Zusätzlich werden in einem mittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für



gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende DatenlKalibration des CFD-Ansatzes inklusive der gewähten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

SYSTEM

Die faseroptische Temperaturmessung basiert auf einem temperaturabhängigen Rückstreueffekt in

lenleiter, dem , dass ein Teil des Lichtes, welches

einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokesstokesband zltnis beider Bänder ist dabei t

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temper: Intensität Stokesband, I

tät Antistokesband; Quelle: Großwig et al. 2007


n einem mittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für



gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende Datenl

Ansatzes inklusive der gewähten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

SYSTEM



einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokesstokesband z

beider Bänder ist dabei t


; Quelle: Großwig et al. 2007


n einem mittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für



gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann eine umfassende Datenlage zur Validierung und

Ansatzes inklusive der gewähten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.

SYSTEM



einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokesstokesband zu





n einem 6 mmittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für



gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann

age zur Validierung und Ansatzes inklusive der gewäh

ten Turbulenzmodelle bereit gestellt werden.


lenleiter, dem RAMAN, dass ein Teil des Lichtes, welches

einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokes

urück gestreutbeider Bänder ist dabei t



Messung im Kalibrierbad. Exemplarischer Verlauf und Standardabweichung telwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.

m3-mittels der faseroptischen Temperaturmessung bgleitende Untersuchungen für Strömungss


Blick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel mittelung der Navier-

gen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann




AMAN

, dass ein Teil des Lichtes, welcheseinen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt

verschoben im sogenannten Stokesrück gestreut




alibrierbad. Exemplarischer Verlauf und Standardabweichung telwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.

-Versuchsspmittels der faseroptischen Temperaturmessung b

StrömungssWasserwärmespeichern durchgeführt.

auf diesem Gebiet erfordern es mit Blick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel

-Stokesgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann




AMAN-, dass ein Teil des Lichtes, welches


rück gestreutbeider Bänder ist dabei t




Versuchsspmittels der faseroptischen Temperaturmessung b

StrömungssWasserwärmespeichern durchgeführt.


Stokesgen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann




-Effekt. , dass ein Teil des Lichtes, welches


rück gestreutbeider Bänder ist dabei t




Versuchsspmittels der faseroptischen Temperaturmessung b

StrömungssimulatiWasserwärmespeichern durchgeführt.


Stokes-Gleigen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann




Effekt. , dass ein Teil des Lichtes, welches


rück gestreut wirdbeider Bänder ist dabei temper

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temper: Intensität Stokesband, IA: Intens



Versuchsspeicher mittels der faseroptischen Temperaturmessung b

imulatiWasserwärmespeichern durchgeführt. CFD


Gleichungen vorzunehmen und dementsprechend auf Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann



Effekt. Dieser , dass ein Teil des Lichtes, welches durch


wird. emper

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Temper: Intens



eicher mittels der faseroptischen Temperaturmessung be-

imulatio-CFD


chungen vorzunehmen und dementsprechend auf eine Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann

age zur Validierung und Ansatzes inklusive der gewähl-


Dieser durch


. Das empera-

Abbildung 1 Schema eines faseroptischen Tempera-: Intensi-



eicher e-o-

CFD-auf diesem Gebiet erfordern es mit

Blick auf den Berechnungsaufwand in aller Regel chun-

eine Turbulenzmodellierung zurück zu greifen. Dadurch, dass die Temperaturverteilung im Versuchsspeicher mehrdimensional und instationär erfasst wird, kann

age zur Validierung und l-


Dieser durch

einen Laserimpuls in eine Glasfaser eingekoppelt verschoben im sogenannten Stokes-

as a-

a-i-


Um diemit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsaugelöst erfasst.

Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esperaturmesswerteAbschnitte der Faser zu ermittelnleiter bildet ren zehnkleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem Zeitbereich OTDR) oder FrequenzDomain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekteingesetzte

Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laselichts liefert ein statiam Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische AbweAuf Grundlagehinredass der Freneine Einzelmessung,wert während einer stationären Phase eine EinzelmeTemperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werteab

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt drekt das Temperaturaufverfahrenseiner Einzelmessung




Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laselichts liefert ein statiam Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische AbweAuf Grundlagehinredass der Folglich ren eine Einzelmessung,wert während einer stationären Phase eine EinzelmeTemperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werteab.





Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laselichts liefert ein statiam Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische AbweichungAuf Grundlagehinreichend stationären Phasedass der

olglich lässt, indem

eine Einzelmessung,wert ��während einer stationären Phase eine hinreichend EinzelmeTemperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte



Um diese mit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsaugelöst erfasst.

Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esperaturmesswerteAbschnitte der Faser zu ermittelnleiter bildet ren zehntausend Temperaturmessstellen für jeweils kleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem Zeitbereich OTDR) oder FrequenzDomain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekteingesetzte

Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laselichts liefert ein statiam Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische

chungAuf Grundlage

chend stationären Phasedass der

olglich giltlässt, indem

eine Einzelmessung,�� aus Einzelmessungen

während einer stationären Phase hinreichend

Einzelmessungen Temperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte



Temperaturinformation auszuwerten, wimit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsaugelöst erfasst.

Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esperaturmesswerteAbschnitte der Faser zu ermittelnleiter bildet so

tausend Temperaturmessstellen für jeweils kleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem Zeitbereich (Optical Time DoOTDR) oder FrequenzDomain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekteingesetzte Messg


chung ∆Auf Grundlage

chend stationären Phasedass der statisti

gilt, dass sich der statistische Fehler lässt, indem

eine Einzelmessung,� aus Einzelmessungen


ssungen Temperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt drekt das Temperaturaufverfahrens. Aus einer Einzelmessung


Temperaturinformation auszuwerten, wimit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsaugelöst erfasst.

Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esperaturmesswerteAbschnitte der Faser zu ermitteln

somit eine Stausend Temperaturmessstellen für jeweils

kleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem

(Optical Time DoOTDR) oder FrequenzDomain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekt

Messg


∆�statAuf Grundlage viele Einzelmessungen während eine

chend stationären Phasestatisti

, dass sich der statistische Fehler lässt, indem

eine Einzelmessung,� aus Einzelmessungen


ssungen Temperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt drekt das Temperaturauf

Aus einer Einzelmessung


Temperaturinformation auszuwerten, wimit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsau

Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esperaturmesswerte als Mittelwerte über definierte Abschnitte der Faser zu ermitteln

mit eine Stausend Temperaturmessstellen für jeweils

kleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem


Messgerät OTDR nutzt.


stat von dem wahren Temperaturwertviele Einzelmessungen während eine

chend stationären Phasestatistische

, dass sich der statistische Fehler lässt, indem als relevantes Messergebnis nicht

eine Einzelmessung,aus Einzelmessungen

während einer stationären Phase hinreichend große Anzahl von

ssungen nimmt Temperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte


Aus dem einer Einzelmessung



Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt esals Mittelwerte über definierte

Abschnitte der Faser zu ermittelnmit eine S

tausend Temperaturmessstellen für jeweils kleine Abschnitte des Messbasiert die Ortsauflösung auf einem


erät OTDR nutzt.

Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laselichts liefert ein statistisch schwankendes Messsignal am Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische

von dem wahren Temperaturwertviele Einzelmessungen während eine

chend stationären Phasesche Mess

, dass sich der statistische Fehler als relevantes Messergebnis nicht

eine Einzelmessung, sondern ein Temperaturmitteaus Einzelmessungen

während einer stationären Phase große Anzahl von nimmt

Temperaturmittelwerts Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

∆��


dem Reiner Einzelmessung nur ein stark rau




Abschnitte der Faser zu ermittelnmit eine Sensorkette


(Optical Time DoOTDR) oder FrequenzbeDomain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekt

erät OTDR nutzt.

Die temperatursignifikante Rückstreuung des Lasestisch schwankendes Messsignal

am Detektor. Jeder einzelne Messvorgang, also jede Detektion des Rückstreusignals zeigt eine statistische


chend stationären PhaseMess


sondern ein Temperaturmitteaus Einzelmessungen

während einer stationären Phase große Anzahl von nimmt der statistische Fehler des

Temperaturmittelwerts ∆��statQuadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

��stat~

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt drekt das Temperaturauflösungsvermögen de

RAMANnur ein stark rau




Abschnitte der Faser zu ermittelnnsorkette


(Optical Time Dobereich

Domain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekt

erät OTDR nutzt.




chend stationären PhaseMessfehler


sondern ein Temperaturmitteaus Einzelmessungen

während einer stationären Phase große Anzahl von

der statistische Fehler des ��stat

Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

� ~1

√Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt d

lösungsvermögen deAMAN

nur ein stark rau




Abschnitte der Faser zu ermittelnnsorkette

tausend Temperaturmessstellen für jeweils kleine Abschnitte des Messfeldsbasiert die Ortsauflösung auf einem

(Optical Time Domain Rereich (Optical Frequency


erät OTDR nutzt.




chend stationären Phase kann gefehler


sondern ein Temperaturmitteaus Einzelmessungen verwendet

während einer stationären Phase zu erfassen sindgroße Anzahl von

der statistische Fehler des � dann


� 1

√

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt dlösungsvermögen deAMAN-Effekt

nur ein stark rau




Abschnitte der Faser zu ermitteln. Der Lichtwellensorkette mit bis zu mehr

tausend Temperaturmessstellen für jeweils felds. Technologisch

basiert die Ortsauflösung auf einem main Re(Optical Frequency


erät OTDR nutzt.




kann gefehler normalverteil


sondern ein Temperaturmitteverwendetzu erfassen sind

große Anzahl von der statistische Fehler des

dann Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt dlösungsvermögen de

Effektnur ein stark rau

alibrierbad. Exemplarischer Verlauf und Standardabweichung � bei einer Mitelwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.



. Der Lichtwellemit bis zu mehr

tausend Temperaturmessstellen für jeweils . Technologisch

basiert die Ortsauflösung auf einem Smain Re(Optical Frequency





kann gezeigt ormalverteil


sondern ein Temperaturmitteverwendetzu erfassen sind

große Anzahl von

der statistische Fehler des

dann proportional zur Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte


Effekt lässt sichnur ein stark rauschendes Mes

bei einer Mitelwertbildung der Messwerte links: über eine Sekunde und rechts: über zehn Sekunden.





Sampling main Reflec(Optical Frequency





zeigt ormalverteil


sondern ein Temperaturmitteverwendet zu erfassen sind

gemittelten der statistische Fehler des

proportional zur Quadratwurzel aus der Anzahl der gemittelten Werte


lässt sichschendes Mes

bei einer Mi


Die Ortsauflösung des Messsignals erlaubt es,als Mittelwerte über definierte



ampling flectometry,

(Optical Frequency Domain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekt




zeigt werdenormalverteil

, dass sich der statistische Fehler reduzials relevantes Messergebnis nicht

sondern ein Temperaturmitte wird, die

zu erfassen sindgemittelten

der statistische Fehler des proportional zur


Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt dlösungsvermögen des

lässt sichschendes Mes

bei einer Mi


, Teals Mittelwerte über definierte



ampling tometry,

(Optical Frequency Domain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekt




werdenormalverteilt ist

reduzials relevantes Messergebnis nicht

sondern ein Temperaturmittewird, die

zu erfassen sind. Fgemittelten



(1)

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt d Mes

lässt sich schendes Mes

bei einer Mit-

Temperaturinformation auszuwerten, wird mit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des Rückstreulichtes beider Bänder getrennt und ortsauf-

Tem-als Mittelwerte über definierte

. Der Lichtwellen-mit bis zu mehre-


ampling im tometry,

(Optical Frequency Domain Reflectometry, OFDR) des Messsignals, wobei das im Rahmen dieses Forschungsprojekts

Die temperatursignifikante Rückstreuung des Laser-stisch schwankendes Messsignal


von dem wahren Temperaturwert.viele Einzelmessungen während einer

werden, t ist.

reduzie-als relevantes Messergebnis nicht

sondern ein Temperaturmittel-wird, die

Für gemittelten



(1)

Der Betrag dieses statistischen Fehlers begrenzt di-Mess-

mit schendes Mess-

rd mit einem Detektor am Faseranfang die Intensität des

f-

m-als Mittelwerte über definierte

n-e-


im tometry,

(Optical Frequency Domain Reflectometry, OFDR) des Messsignals,

s

r-stisch schwankendes Messsignal


. r , .

e-als relevantes Messergebnis nicht

l-wird, die

ür gemittelten



i-s-

mit s-

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BauSIM2012


signal gewinnen. Fte und führenSekunde durch

Abbturmessentlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung schwankt in seinem örtlich±0,05 K und soll hier als Referenz gelten.zunehmen, dass in diesem feinen reich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spielgramm zeigtläuflungszeit von 10von etwa StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben StandarnetenMittelwerte (rechts)in beiden Abbikonstant. Sie schnittlich ±0,2Messdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen dbe

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2fahren ist zu abweichung mit der Kabellängeden Faktor 2003)chend kleindieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.

Der Gesamtmessfehler beinhaltet schen einträcund lässt sich durch Kalibrieren der MessstreWerte

EinsatzbereicheFaseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind überwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisseso z.B. Gewässernsenmit dieser Technologie wurde

signal gewinnen. Fsind daher auf eine hohe Messfrequenz angewiesen

und führenSekunde durch

Abb. 2 zeigtturmessentlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung schwankt in seinem örtlich0,05 K und soll hier als Referenz gelten.

zunehmen, dass in diesem feinen reich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spielgramm zeigt

ufe lungszeit von 10 s. von etwa StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben Standarneten Mittelwerte (rechts)in beiden Abbikonstant. Sie schnittlich 0,2 K

Messdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen d

pro Messwert

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2fahren ist zu abweichung mit der Kabellängeden Faktor 2003)chend kleindieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.

Der Gesamtmessfehler beinhaltet schen einträcund lässt sich durch Kalibrieren der MessstreWerte

EinsatzbereicheFaseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind überwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisseso z.B. Gewässernsen desmit dieser Technologie wurde


und führenSekunde durch

2 zeigtturmesstechnik entlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung schwankt in seinem örtlich0,05 K und soll hier als Referenz gelten.


entlang des Messkabelslungszeit von

. Dievon etwa StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben Standardabweichung sind die

1800Mittelwerte (rechts)in beiden Abbikonstant. Sie schnittlich

K. Wie nach Gl. (1) zu erwarten istMessdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen d

pro Messwert

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2fahren ist zu abweichung mit der Kabellängeden Faktor 2003). Jedoch ist der chend kleindieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.

Der Gesamtmessfehler beinhaltet schen noch einen systematischen Anteil. Dieser beinträchtigt das Temund lässt sich durch Kalibrieren der MessstreWerte ∆�

EinsatzbereicheFaseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind überwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisseso z.B. hat Neilson et al. 2010 TemperaturverläufeGewässern

des Temperaturfeldsmit dieser Technologie wurde


und führen Sekunde durch

2 zeigttechnik

entlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung schwankt in seinem örtlich0,05 K und soll hier als Referenz gelten.


entlang des Messkabelslungszeit von

Die Verlvon etwa ±1StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

abweichung sind die 1800

Mittelwerte (rechts)in beiden Abbikonstant. Sie schnittlich ±

Wie nach Gl. (1) zu erwarten istMessdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen d

pro Messwert

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2fahren ist zu abweichung mit der Kabellängeden Faktor

. Jedoch ist der chend kleindieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.

Der Gesamtmessfehler beinhaltet noch einen systematischen Anteil. Dieser b

tigt das Temund lässt sich durch Kalibrieren der Messstre

�sys

EinsatzbereicheFaseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind überwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisse

hat Neilson et al. 2010 TemperaturverläufeGewässern vermessen.

Temperaturfeldsmit dieser Technologie wurde


mehrere tausendSekunde durch.

2 zeigt dietechnik


zunehmen, dass in diesem feinen reich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spielgramm zeigt zudem

entlang des Messkabelslungszeit von 1

Verlä1,2

StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

abweichung sind die 1-s-

Mittelwerte (rechts)in beiden Abbilkonstant. Sie beträgt für die

±0,6Wie nach Gl. (1) zu erwarten ist

Messdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen d

pro Messwert

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2fahren ist zu eigen, dass diabweichung mit der Kabellängeden Faktor ∆�

. Jedoch ist der chend klein �∆dieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.



� 0

EinsatzbereicheFaseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind überwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisse

hat Neilson et al. 2010 Temperaturverläufevermessen.


signal gewinnen. Faseroptische Temperaturmessgersind daher auf eine hohe Messfrequenz angewiesen

mehrere tausend

die mittelstechnik aufgenommene


zunehmen, dass in diesem feinen reich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spiel

zudementlang des Messkabels

s, rechts bei einer Mittelungszeit von äufe K, bzw.

StandardabweichungMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

abweichung sind die -Mittelwerte

Mittelwerte (rechts)ldungsteilen entlang der Faser na

beträgt für die 0,64 K und für die

Wie nach Gl. (1) zu erwarten istMessdaten, dass sich die StandarVerzehnfachen der Mittelungszeit

pro Messwert um den Fak

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2

igen, dass diabweichung mit der Kabellänge

�stat~. Jedoch ist der

�∆� �dieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.



0,5K

Einsatzbereiche Faseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwedungsfälle sind neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisse



aseroptische Temperaturmessgersind daher auf eine hohe Messfrequenz angewiesen

mehrere tausend

mittelsaufgenommene



zudem exemplarischentlang des Messkabels

s, rechts bei einer Mittelungszeit von e weis, bzw.

Standardabweichung Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

abweichung sind die Mittelwerte

Mittelwerte (rechts). Die Standardabweichungdungsteilen entlang der Faser na

beträgt für die K und für die

Wie nach Gl. (1) zu erwarten istMessdaten, dass sich die Standar

er Mittelungszeitum den Fak

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabelängen von bis zu 2 km

igen, dass diabweichung mit der Kabellänge

~�∆. Jedoch ist der

� � �5dieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.



K reduzieren.

Faseroptische Temperaturmesssystemden 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwe

neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wisse




mehrere tausend

mittels der aufgenommene



exemplarischentlang des Messkabels

s, rechts bei einer Mittelungszeit von weisen

, bzw. gegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben abweichung sind die

MittelwerteDie Standardabweichung

dungsteilen entlang der Faser nabeträgt für die

K und für die Wie nach Gl. (1) zu erwarten ist

Messdaten, dass sich die Standarer Mittelungszeitum den Fak

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabe

km geplant sind.igen, dass di

abweichung mit der Kabellänge∆��

. Jedoch ist der Faktor im �5 ∙ 10

dieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.


tigt das Temperaund lässt sich durch Kalibrieren der Messstre

reduzieren.


neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche Beschreibungen wissenschaftlicher Anwendungen,

hat Neilson et al. 2010 Temperaturverläufevermessen. Das mehrdimensionale Erfa

Temperaturfelds bodennahermit dieser Technologie wurde


mehrere tausend

der faseroptischeaufgenommene

entlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung schwankt in seinem örtlichen Verlauf 0,05 K und soll hier als Referenz gelten.


exemplarischentlang des Messkabels

s, rechts bei einer Mittelungszeit von en eine Schwankungsbreite

, bzw. ±0,5gegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben abweichung sind die

Mittelwerte Die Standardabweichung

dungsteilen entlang der Faser nabeträgt für die


Messdaten, dass sich die Standarer Mittelungszeitum den Faktor


geplant sind.igen, dass die zu erwartende Standar

abweichung mit der Kabellänge zunimmt

Faktor im � 10�

dieser Effekt auf den ersten Kkeine wesentliche Bedeutung besitzt.


raturund lässt sich durch Kalibrieren der Messstre

reduzieren.


neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Mowie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche

schaftlicher Anwendungen, hat Neilson et al. 2010 Temperaturverläufe

Das mehrdimensionale Erfabodennaher

mit dieser Technologie wurde


mehrere tausend Einzel

faseroptischeaufgenommenen

entlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung

en Verlauf 0,05 K und soll hier als Referenz gelten.


exemplarischentlang des Messkabels, links bei

s, rechts bei einer Mittelungszeit von eine Schwankungsbreite

0,5 Kgegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben abweichung sind die in

(links), bzw. Die Standardabweichung

dungsteilen entlang der Faser nabeträgt für die 1-


Messdaten, dass sich die Standarer Mittelungszeit

torDie hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabe

geplant sind.e zu erwartende Standar

abweichung mit der Kabellängezunimmt

Faktor im ��…

dieser Effekt auf den ersten Kilometern Kabel noch keine wesentliche Bedeutung besitzt.


turaufund lässt sich durch Kalibrieren der Messstre

reduzieren.


neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder technischen Anlagen das Monitoring von Erdwärmewie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche



mit dieser Technologie wurde kürzlich von


Einzel

faseroptischen Temperaturverl




exemplarischelinks bei


K aufgegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben in 30


dungsteilen entlang der Faser na-s-Mittelwerte durc


Messdaten, dass sich die Standardabweichungener Mittelungszeit, also

√10Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabe

geplant sind.e zu erwartende Standar

abweichung mit der Kabellänge � zunimmt

Faktor im …8 ∙ilometern Kabel noch

keine wesentliche Bedeutung besitzt.

Der Gesamtmessfehler beinhaltet neben dem statistnoch einen systematischen Anteil. Dieser b

auflösevermögen nicht und lässt sich durch Kalibrieren der Messstre


neben Branddetektion, Temperaturüberwachung von Hochspannungsleitungen oder

nitoring von Erdwärmewie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche



kürzlich von


Einzelmessungen

faseroptischeTemperaturverl



zunehmen, dass in diesem feinen Schwankungsbreich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spiel

e Temperaturvelinks bei


auf. Ferner istgegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben 30 min


dungsteilen entlang der Faser naMittelwerte durc

K und für die 10Wie nach Gl. (1) zu erwarten ist

abweichungenalso10 red


geplant sind. Dem Messvee zu erwartende Standar

exponentiellzunimmt (Smolen et al.

Faktor im Exponent hinre∙ 10

ilometern Kabel noch keine wesentliche Bedeutung besitzt.

neben dem statistnoch einen systematischen Anteil. Dieser b

lösevermögen nicht und lässt sich durch Kalibrieren der Messstre

Faseroptische Temperaturmesssysteme wurden ab den 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwe




Das mehrdimensionale Erfabodennaher Luft

kürzlich von


messungen

faseroptischenTemperaturverl


en Verlauf lediglich um 0,05 K und soll hier als Referenz gelten.

Schwankungsbreich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktutionen im Kalibrierbad eine Rolle spielen.

Temperaturvelinks bei einer Mitt


Ferner istgegenüber dem 30

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben min aufgezeic


dungsteilen entlang der Faser naMittelwerte durc

10-s-MittelwerteWie nach Gl. (1) zu erwarten ist,

abweichungenalso der Stickpr

reduziert.


Dem Messvee zu erwartende Standar

exponentiell(Smolen et al.

Exponent hinre10��

ilometern Kabel noch



e wurden ab den 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwe




Das mehrdimensionale ErfaLuftströ

kürzlich von


messungen

n TemperTemperaturverl


lediglich um 0,05 K und soll hier als Referenz gelten. Es ist a

Schwankungsbreich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktu

en. Das DiTemperaturve

einer Mitts, rechts bei einer Mittelungszeit von

eine Schwankungsbreite Ferner ist

gegenüber dem 30Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

aufgezeic(links), bzw. 180

Die Standardabweichungdungsteilen entlang der Faser na

Mittelwerte durcMittelwerte zeigen d

abweichungender Stickpr

ziert.




Exponent hinre�/!








Das mehrdimensionale Erfaströmungen

kürzlich von Thomas


messungen

TemperTemperaturverl


lediglich um Es ist a

Schwankungsbreich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktu

Das DiTemperaturve

einer Mitts, rechts bei einer Mittelungszeit von

eine Schwankungsbreite Ferner ist

gegenüber dem 30-minMittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben

aufgezeic180 10

Die Standardabweichung �dungsteilen entlang der Faser nahezu

Mittelwerte durcMittelwertezeigen d

abweichungender Stickpr

ziert.




Exponent hinre� !�,



lösevermögen nicht und lässt sich durch Kalibrieren der Messstrecke





Das mehrdimensionale ErfamungenThomas

aseroptische Temperaturmessgerä-sind daher auf eine hohe Messfrequenz angewiesen

messungen pro

Tempera-Temperaturverläufe

entlang eines Messkabels in einem Kalibrierbad. Der über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung

lediglich um Es ist an-

Schwankungsbe-reich neben den statistischen Abweichungen des Messsystems bereits auch lokale Temperaturfluktua-

Das Dia-Temperaturver-

einer Mitte-s, rechts bei einer Mittelungszeit von

eine Schwankungsbreite die min

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben aufgezeich-

10-s� ist hezu

Mittelwerte durch-Mittelwertezeigen die

abweichungen bei der Stickpro-

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen Metern Messkabel, während im Feldeinsatz Kabel-

Dem Messver-e zu erwartende Standard-

exponentiell um (Smolen et al.

Exponent hinrei-�, dass


neben dem statisti-noch einen systematischen Anteil. Dieser be-

lösevermögen nicht cke auf

e wurden ab den 1980er Jahren entwickelt. Verbreitete Anwen-



schaftlicher Anwendungen, hat Neilson et al. 2010 Temperaturverläufe in

Das mehrdimensionale Erfas-mungenThomas

ä-sind daher auf eine hohe Messfrequenz angewiesen

pro

a-ufe Der

über 30 Minuten gebildete Mittelwert der Messung lediglich um

n-e-

reich neben den statistischen Abweichungen des a-a-r-e-


die min-

Mittelwert dargestellt. Grundlage der angegeben h-s-ist

hezu h-

Mittelwerte ie

bei o-

Die hier dargestellten Werte beruhen auf wenigen l-r-d-

um (Smolen et al.

i-dass


i-e-

lösevermögen nicht auf

e wurden ab n-

neben Branddetektion, Temperatur-überwachung von Hochspannungsleitungen oder

nitoring von Erdwärme- wie Erdölbohrungen. Es finden sich auch zahlreiche

schaftlicher Anwendungen, in s-

mungen Thomas

et al., 2011 beschrieben. schen Temperaturmessung in großen Wasserwärmspeichern sindLiteraturquellen bekannt.

Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung einevon peraturben bildung für Kabellängen von 2±

mitKalibrierbad. ßenbereich als hinreichendzeit von unter 10 s Füerwartet, dass er auf unter 0,5kann.

MessDas turmessung einechanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiterstet.sig was zusammen mit der dort herrschenden Temperturbforderung an das onsdichtund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperatren wird einem sätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel gefüllt isteine Verseilung aus Edelstahl gewonnenDhöht

Der hohe Metallanteil verringert verglichen mit Kunststoffkabeln die dämpfende Wirkauf messbare Temperaturschwankungen


Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung einevon peraturben bildung für Kabellängen von 2±0,24mit Kalibrierbad. ßenbereich als hinreichendzeit von unter 10 s Für den systematischen Temperaturmessfehler wird erwartet, dass er auf unter 0,5kann.

MessDas turmessung einechanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiterstet. sig was zusammen mit der dort herrschenden Temperturbforderung an das onsdichtund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperatren wird einem sätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel gefüllt isteine Verseilung aus Edelstahl gewonnenDurchmesserhöht

Rechts: Kabel aus (a)



Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung einevon etwaperaturben bei 12,bildung für Kabellängen von 20,24 K.

den oben dargestellten ersten MessuKalibrierbad. ßenbereich als hinreichendzeit von unter 10 s

r den systematischen Temperaturmessfehler wird erwartet, dass er auf unter 0,5kann.

MesskabelDas Messturmessung einem chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiters

Der sig gegenwas zusammen mit der dort herrschenden Temperturbelastung von über 100forderung an das onsdichtund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperatren wird einem sätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel gefüllt isteine Verseilung aus Edelstahl gewonnen

urchmesserhöht.

AbbildungGlask

Rechts: Kabel aus (a)



Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

etwa peraturmesswerte

bei 12,bildung für Kabellängen von 2

K. Diese Angabe steht in Übereinstimmung den oben dargestellten ersten Messu

Kalibrierbad. ßenbereich als hinreichendzeit von unter 10 s

r den systematischen Temperaturmessfehler wird erwartet, dass er auf unter 0,5

kabelMesskabel

turmessung umgebenden

chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiters

Der Lichtwellenleitergegen

was zusammen mit der dort herrschenden Temperelastung von über 100

forderung an das onsdichtheit über lange Zeiträund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperatren wird einem Edelstahlrsätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel gefüllt isteine Verseilung aus Edelstahl gewonnen

urchmesser

AbbildungGlaskern, (2) Mantel, (3)

Rechts: Kabel aus (a) stahlröhrchen, (d)



Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

30 messwerte

bei 12,6 bildung für Kabellängen von 2

Diese Angabe steht in Übereinstimmung den oben dargestellten ersten Messu

Kalibrierbad. ßenbereich wird für die Messaufgaben im Speicher als hinreichendzeit von unter 10 s


kabel kabel

turmessung besteht aus umgebenden

chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiters

Lichtwellenleiter Wasse


forderung an das eit über lange Zeiträ

und Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperatren wird erreicht, indem der Lichtwelle

Edelstahlrsätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel gefüllt ist. Dieeine Verseilung aus Edelstahl gewonnen

urchmesser

Abbildungern, (2) Mantel, (3)



et al., 2011 beschrieben. schen Temperaturmessung in großen Wasserwärmspeichern sind den AutorenLiteraturquellen bekannt.

Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es erst seit 2011 auf dem Markt verfügbareneration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

30 cm. messwerte

cm Ortssampling und 10bildung für Kabellängen von 2


Kalibrierbad. Einwird für die Messaufgaben im Speicher

als hinreichend kleinzeit von unter 10 s


kabel (Abb. 3)besteht aus

umgebenden chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiters

LichtwellenleiterWasse


forderung an das eit über lange Zeiträ

und Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperaterreicht, indem der Lichtwelle

Edelstahlrsätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel

Die eine Verseilung aus Edelstahl gewonnen

des eingesetzten Kabels

Abbildung 3 ern, (2) Mantel, (3)



et al., 2011 beschrieben. schen Temperaturmessung in großen Wasserwärm

den AutorenLiteraturquellen bekannt.

Eingesetztes MessgeAn der TU DresdenFirma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es

auf dem Markt verfügbareneration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

cm. Diemesswerte unterschreitet



Ein statistischewird für die Messaufgaben im Speicher

kleinzeit von unter 10 s als


(Abb. 3)besteht aus

umgebenden chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des Lichtwellenleiters vor Umwelteinflüssen gewährlei

LichtwellenleiterWasserdampf


forderung an das Messeit über lange Zeiträ


Edelstahlröhrchen geführt wird, welches zsätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel

mechanische Stabilität wird durch eine Verseilung aus Edelstahl gewonnen


3 Messkabel: ern, (2) Mantel, (3)



et al., 2011 beschrieben. schen Temperaturmessung in großen Wasserwärm


Eingesetztes Messgerät und LeistungsdatenAn der TU Dresden wird das Gerät „Ultima“ der Firma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es

auf dem Markt verfügbareneration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

Die Standardabweichung der unterschreitet



statistischewird für die Messaufgaben im Speicher

klein betrachtet, so dass als realistisch


(Abb. 3)besteht aus

umgebenden Manchanische Stabilität des Kabels und den Schutz des

vor Umwelteinflüssen gewährleiLichtwellenleiter

dampfwas zusammen mit der dort herrschenden Temper

elastung von über 100Mess

eit über lange Zeiträund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperat

erreicht, indem der Lichtwelleöhrchen geführt wird, welches z

sätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel mechanische Stabilität wird durch

eine Verseilung aus Edelstahl gewonnendes eingesetzten Kabels

Messkabel: ern, (2) Mantel, (3)

Rechts: Kabel aus (a) Fstahlröhrchen, (d)


et al., 2011 beschrieben. Zum Einsatz der faseroptschen Temperaturmessung in großen Wasserwärm


rät und Leistungsdatenwird das Gerät „Ultima“ der

Firma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es auf dem Markt verfügbare

neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine

Standardabweichung der unterschreitet



statistischewird für die Messaufgaben im Speicher

betrachtet, so dass realistisch


(Abb. 3) der faseroptischen Temperbesteht aus einem Lichtwellenleiter und

Mantel,chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des

vor Umwelteinflüssen gewährleiLichtwellenleiter im Speicher muss zuverlä

dampfdiffusion geschützt werden, was zusammen mit der dort herrschenden Temper

elastung von über 100Messkabel darstellt.

eit über lange Zeiträund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperat




Messkabel: ern, (2) Mantel, (3)

Faser, (b) Schutzgel, (c) Edestahlröhrchen, (d) Edelstahlv


Zum Einsatz der faseroptschen Temperaturmessung in großen Wasserwärm

den Autoren




Standardabweichung der unterschreitet



statistischerwird für die Messaufgaben im Speicher

betrachtet, so dass realistisch


der faseroptischen Tempereinem Lichtwellenleiter und tel, d

chanische Stabilität des Kabels und den Schutz des vor Umwelteinflüssen gewährlei

im Speicher muss zuverlädiffusion geschützt werden,

was zusammen mit der dort herrschenden Temperelastung von über 100 °C

kabel darstellt. eit über lange Zeiträ


öhrchen geführt wird, welches zsätzlich mit einem feuchtigkeitsabweisenden Gel

mechanische Stabilität wird durch eine Verseilung aus Edelstahl gewonnen


Messkabel: Links: ern, (2) Mantel, (3) Schutzb

aser, (b) Schutzgel, (c) EdeEdelstahlv



jedoch




Standardabweichung der unterschreitet laut Herstellerang



r Fehlerwird für die Messaufgaben im Speicher

betrachtet, so dass realistisch erreichbar

r den systematischen Temperaturmessfehler wird erwartet, dass er auf unter 0,5 K

der faseroptischen Tempereinem Lichtwellenleiter und

der die notwendigchanische Stabilität des Kabels und den Schutz des

vor Umwelteinflüssen gewährleiim Speicher muss zuverlä

diffusion geschützt werden, was zusammen mit der dort herrschenden Temper

°C einekabel darstellt.

eit über lange Zeiträume in einer Wasserund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperat




Links: Schutzb

aser, (b) Schutzgel, (c) EdeEdelstahlv



jedoch




Standardabweichung der laut Herstellerang

cm Ortssampling und 10 km


Fehlerwird für die Messaufgaben im Speicher

betrachtet, so dass erreichbar

r den systematischen Temperaturmessfehler wird K reduziert


die notwendigchanische Stabilität des Kabels und den Schutz des



eine kabel darstellt.

me in einer Wasserund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperat




Links: FSchutzb

aser, (b) Schutzgel, (c) EdeEdelstahlverseilung



jedoch bislang keine


Firma Silixa Ltd. (UK) eingesetzt. Es gehört zu der auf dem Markt verfügbare

neration und erreicht ein Ortssampling von 12,und für einen Temperatursprung eine Ortsauflösung


cm Ortssampling und 10 km den Wert von


Fehler in diesem Grwird für die Messaufgaben im Speicher

betrachtet, so dass erreichbar

r den systematischen Temperaturmessfehler wird reduziert


die notwendigchanische Stabilität des Kabels und den Schutz des



zentrale Heraukabel darstellt.

me in einer Wasserund Wasserdampfatmosphäre bei hohen Temperat



eine Verseilung aus Edelstahl gewonnendes eingesetzten Kabels auf 3

Faser aus (1) Schutzbeschichtung;

aser, (b) Schutzgel, (c) Edeerseilung

Der hohe Metallanteil verringert verglichen mit Kunststoffkabeln die dämpfende Wirkung des Kabels auf messbare Temperaturschwankungen

a


bislang keine


gehört zu der auf dem Markt verfügbaren

neration und erreicht ein Ortssampling von 12,Ortsauflösung


s Mittelwerden Wert von

Diese Angabe steht in Übereinstimmung den oben dargestellt

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