摘要：在我国火力发电厂的电力生产过程中,必须保证热力设备系统的安全经济运行,这就要求能准确、及时地分析和监督设备中使用工质（水、汽等）的主要参数和品质。随着电力工业的发展,高温、高压、大容量机组越来越多地进入电厂的生产行列。水处理设备、工艺不断革新,自动化技术也引入到水处理工艺和水处理控制的自动调解中,所有这些对分析的准确性和及时性都提出了更高的要求。另一方面,我国仪表工业发展很快,提供了越来越多的可供选用的成分分析仪表。
关键词：测控；传感技术；电力生产方面；应用；
现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术电力生产过程中越来越受到人们的重视。通过介绍离子敏传感器、光线传感器、静电传感器、料位传感器在电力行业中的应用, 体现传感器的实用价值。
一、离子敏传感器的应用
离子敏传感器的敏感膜的作用是选择待测离子,是接受器;换能器的作用是将待测离子的活度转换为电信号。敏感膜和换能器是化学传感器的关键,器形式决定了离子敏感期的类型。因此,可以根据敏感膜和换能器将离子型传感器分类。按敏感膜分类有:玻璃膜式、固态膜式、液态膜式离子敏传感器;按换能器分类有:电极型、场效应管型、光导纤维型、声表面波型离子敏传感器。其中玻璃膜和固态膜类型应用最广泛,最易于各种换能器结合;而再换能器中,离子选择电极应用最广。但目前发现最多最快的是场效应管型离子敏传感器。这一方面得益于近年来飞速发展的硅半导体制造技术,另一方面,由于这种传感器性能可靠,应用方便,易于集成化,因而很受欢迎。在电厂中利用离子敏传感器原理建立起来的仪表,最常见的是pH计和pNa计。
二、 料位传感器的应用
料位测量是物位测量中的一个分支。物位是指贮存容器或工业生产设备里的液体、粉粒状固体、气体之间的分界面位置,根据具体用途分为液位、料位和界位传感器。目前,我国主要是以原煤为发电燃料,大多数电厂锅炉都采用煤粉向锅炉供料。对于直吹式供料的锅炉,煤仓料位高低关系到锅炉乃至发电系统能否正常运行。煤仓料位过满溢出,造成冒煤事故;煤仓料位过低或排空会造成燃烧不稳甚至灭火停机的大事故。对于中贮式供料的锅炉,既有煤仓,又有粉仓,煤仓粉位的控制尤为重要。煤粉仓是燃料的中转站,煤粉是用空气传输的,高热的气体使煤粉进入煤仓中就有了一定的“基温”,一般在70°C左右,其作用是使煤粉有一定的离散性。可是,这个温度使煤粉中的水分快速蒸发并被吸潮管排出仓外,煤粉将越来越干燥,这种煤粉是极易集热,集热的最终结果是燃烧。燃烧加剧周围乃至仓内的集热,周而复始,恶性循环,这样如不能及时的有效控制,其结局将是白白烧掉大量煤粉。据有关资料报道,自燃煤粉约占发电总用煤量的0.5%左右。另外,煤仓煤粉爆炸的损失更大,多年来,煤仓煤粉爆炸事故常有发生,给火电厂造成巨大损失。目前,最经济、最适用的方法是通过可靠的料位传感器对煤仓的煤位和粉位进行监控,使其始终处于最佳中转适控状态,这是火力发电机组安全运行的首要保证。
三、光纤传感技术在电网中的应用
1.随着智能电网战略的实施，各种高科技被广泛应用于传统电网之中，不断推动电网向智能化方向发展。其中光导纤维和光电子器件的应用，使光纤通信和光纤传感技术真正造福于智能电网的建设。光纤作为信息传输的载体，具有传输损耗低、自身重量轻、通信容量大、通信保密性强、传输频带宽、中继距离长、造价成本低、抗电磁干扰能力强等众多优点。光纤传感器以光波为信号载体，以各种光效应为检测原理，在电网监测中有独特的应用优势。
通过光传感技术来促进传统电网的转型发展，是智能电网建设的重要的发展方向。在电网中应用的光传感器主要是指光纤传感器。光纤传感器可以用于监测电网各位置的温度、应变、位移、拉力、倾斜、电流等一系列物理量，功能十分丰富全面。除了功能方面的优势，光纤传感器在性能上也有自己的优点，即使工作在强电磁干扰的恶劣环境中仍然能保持着较高的检测灵敏度和稳定性，因此光纤传感器在电网监测方面有着很强的适应性，得到了非常广泛的应用。
2.光纤传感器分可以分为功能型和非功能型两大类，其中前者把光纤作为探测元件直接参与物理量的检测，而后者仅仅采用光纤作为信号的传输介质。功能型光纤传感器可以直接检测外部环境的光信号变化，例如光强、频率和颜色等，这种光纤传感器由于性能较好，因此成本也比一般的传感器要高。目前在电网监测中应用最为成熟的是光纤温度传感器和光纤应变传感器。其中光纤温度传感器根据其工作原理又可以分为半导体吸收型光纤温度传感器和光纤光栅温度传感器。所谓半导体吸收是指外部环境温度的变化会使半导体材料对光谱的吸收性能发展改变，而光纤光栅温度传感器则以内部的精密光纤光栅为核心，当温度不同时，光纤光栅的反射波长也会发生相应的变化，从而间接检测出温度值。因此，在实际应用中，光纤光栅应变传感器通常是与温度传感器配合使用的，这样做是为了补偿温度对应变传感器的干扰。在我国的电网监测领域，光纤传感器一般用于监测电力传输线的各种状态参数或监测变电站内的各种电气设备。传感器布点的形式可以是分布式，也可以是单点式。
3.光纤气体传感器在电力系统中的应用。气体监测是电力系统安全运行的一项重要监测内容，利用光纤传感器可以实现远距离、多点实时监控。其原理是利用不同的待监测气体在光的不同波长区域的特征吸收谱线，采用吸收光谱法进行气体浓度监测。其特点是全光纤结构、损耗低、易于实现长距离多点探测，本身不发热，无电、无火，这种固有的安全性消除了爆炸的危险和电磁干扰问题；测量的动态范围大，可以有效的起到预警的作用；反映速度快；对环境的适应性强。能在潮湿、粉尘较多的环境下使用。可以监测的气体种类多，诸如瓦斯、煤气、二氧化碳、硫化氢、氨气、氮气、氯气和六氟化硫气体等。而且可以使用同一个光纤气体传感器监测多种气体。
四、静电传感器的应用
采用静电传感器对气力输送管道中煤粉颗粒的质量流量进行在线测量是一种极具前景的测量方法,具有很高的研究与应用价值。其测量原理是利用气力输送过程中煤粉颗粒产生静电电荷的机理,通过信号采集系统对静电信号进行转换和处理。因此,静电传感技术的本质就是静电电荷测量技术。静电法进行煤粉质量流量测量是国际多相流测量领域的一项新技术。采用静电传感器,对处于气力输送管道中各个位置的固体颗粒具有较高的敏感度,适合于在稀相及浓相等各种条件下进行测试。同时,由于固体颗粒的静电粘合特性会使传感区域产生颗粒沉积,这将导致在速度及浓度测试中产生较大误差。从这个角度来说,静电传感器只对管道中运动的颗粒产生反应,测得的浓度值在很大程度上不受颗粒沉积的影响。因此,采用静电传感方法可以有效地避免这种误差的产生。静电传感器的结构设计新颖,易于安装在大口径的气力输送管道中,因此,静电传感器具有广泛的研究与应用的前景。
总之，光纤传感器在智能电网中的广泛应用，使其无源性、高可靠性性、可长距离传输等优点得以充分发挥，克服了传统电子传感器监测方案的不足。基于光通信和光传感技术实现了电力线的远程无源监测，为智能电网的建设奠定了重要的技术基础。
参考文献：
[1]王芳,浅谈测控传感技术在电力生产方面的应用.2019.
[2]刘红艳，测控传感技术在电力生产方面的应用研究.2019.