Jak odróżnić termopary z kołnierzem stałym-z sondą mocowaną, termopary z ruchomą gwintowaną skrzynką przyłączeniową i platynowe termometry oporowe-z uszczelką-typu montowanego na powierzchni

Jeśli chodzi o pomiar temperatury w przemyśle, rodzaj wybranego czujnika ma bezpośredni wpływ na dokładność pomiarów, skuteczność ich działania w różnych środowiskach i łatwość konserwacji. Trzy popularne typy termometrów to termopary z sondą montowaną na stałym kołnierzu-, termopary z ruchomą gwintowaną skrzynką przyłączeniową i platynowe termometry oporowe-montowane na powierzchni-. Różnice konstrukcyjne między tymi typami wynikają z różnych potrzeb w zakresie uszczelnienia, łatwości instalacji i zasad pomiaru. W dokumencie tym metodycznie ocenia się różnice pomiędzy trzema z czterech wymiarów: charakterystyką konstrukcyjną, techniką instalacji, scenariuszami zastosowań i charakterystyką konserwacji.




A. Kołnierz stały-Termopara montowana na sondzie: przemysłowy kamień węgielny sztywnego uszczelnienia



Termopara sondy montowana na stałym kołnierzu-ma wbudowany-znormalizowany kołnierz metalowy na końcu. Kołnierz ten jest zwykle wykonywany zgodnie z normami krajowymi lub normami ANSI i ma rozmiary od DN25 do DN50. 316L. Zwykle jako materiał stosuje się stal nierdzewną lub stop Inconel, ponieważ wytrzymuje-długotrwałą erozję pod wpływem wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i wyjątkowo korozyjnych mediów w branżach takich jak produkcja chemiczna i energetyczna. Metodą instalacji jest sztywne połączenie centralne. Śruby mocują kołnierz do-zarezerwowanej wcześniej powierzchni kołnierza urządzenia, a uszczelka azbestowa, uszczelka metalowa spiralnie owinięta lub elastyczna uszczelka grafitowa zapewniają brak wycieków. Taka konstrukcja sprawia, że ​​jest on bardzo odporny na wibracje i stabilny w czasie, co czyni go dobrym wyborem do pomiaru temperatury rdzenia w reaktorach, kolumnach destylacyjnych i ogromnych wymiennikach ciepła. Jego główną zaletą jest dobre uszczelnienie, co jest szczególnie ważne w sytuacjach, w których występują płyny łatwopalne, wybuchowe lub toksyczne, gdzie połączenia kołnierzowe są koniecznością dla bezpieczeństwa. Proces demontażu jest jednak skomplikowany. Polega na wyłączeniu, rozhermetyzowaniu i usunięciu kilku śrub. Powierzchnia kołnierza jest również podatna na mikro-odkształcenia spowodowane zmianami temperatury, co może później spowodować uszkodzenie uszczelnienia. Tego typu termopary mogą wytrzymać ponad pięć lat w rurociągach rafinerii przy normalnej temperaturze i ciśnieniu. Jednak w piecach wysokotemperaturowych-powyżej 1200°C zróżnicowana rozszerzalność cieplna kołnierza może nadal powodować pęknięcia naprężeniowe. Oznacza to, że należy regularnie sprawdzać-siła wstępnego dokręcania śrub.







II. Termopara z ruchomą gwintowaną skrzynką przyłączeniową: elastyczne rozwiązanie ze śrubą modułową-



Najważniejszą cechą termopary z ruchomą gwintowaną skrzynką przyłączeniową jest to, że rura ochronna ma standardowy gwint zewnętrzny wycięty w jej zewnętrznej ściance. Typowe rozmiary to M27×2, G1/2, M33×2 itd., a materiałem jest zwykle stal nierdzewna 304 lub 316L. Część gwintowana stanowi część rury ochronnej, co zapewnia jej wytrzymałość. Ruchomy typ gwintowany umożliwia osiowe przesuwanie rurki ochronnej w zakresie gwintu, co umożliwia zmianę głębokości wprowadzenia w celu dostosowania do różnych potrzeb pomiarowych. Różni się to od typów z gwintem stałym. Aby zainstalować termoparę, wystarczy wkręcić ją we-wstępnie wywiercony otwór w urządzeniu. Aby mieć pewność, że połączenie jest szczelne, należy użyć-uszczelki uszczelniającej odpornej na wysoką temperaturę, takiej jak grafitowa uszczelka uzwojenia. Skrzynka przyłączeniowa znajduje się zwykle na końcu rury ochronnej i jest wykonana oddzielnie od części gwintowanej, co ułatwia okablowanie i konserwację. Konstrukcja ta jest niewielka i nie zajmuje dużo miejsca, dlatego dobrze nadaje się do pomiaru temperatury w takich miejscach jak ścianki rur, obudowy silników, czy przewody kominowe kotłów. Jest dość powszechny w przemyśle petrochemicznym, metalurgicznym i energetycznym. Jego zaletą jest to, że można go łatwo usunąć. W celu konserwacji lub kalibracji można go wymienić po prostu odkręcając, co sprawia, że ​​obsługa i konserwacja są znacznie wydajniejsze, ponieważ nie są potrzebne żadne narzędzia do spawania ani demontażu kołnierzy. Głównym zagrożeniem jest jednak zrywanie gwintów i spawanie na zimno. Jeśli nie użyjesz środka-zapobiegającego zacieraniu (takiego jak wysokotemperaturowa{{24}pasta smarująca z grafitem lub azotkiem boru), gwinty ze stali nierdzewnej mogą „zespawać się na zimno” w-środowisku o wysokiej temperaturze, co utrudnia rozebranie lub nawet pęknięcie.







III. Platynowy termometr oporowy-z uszczelką do montażu powierzchniowego: najlepszy wybór do dokładnych pomiarów kontaktowych



Główną cechą platynowego termometru oporowego z uszczelką-do montażu powierzchniowego jest konstrukcja-montażu z uszczelką. W tej konstrukcji zastosowano uszczelkę, która bezpośrednio łączy platynową rezystancję z powierzchnią mierzonego obiektu, co sprawia, że ​​termometr szybko reaguje i dokonuje dokładnego pomiaru. Można go zamontować na różne sposoby, np. za pomocą śrub lub magnesów. Nadaje się do pomiaru temperatury powierzchni lub do zastosowań, w których trudno jest umieścić czujnik w medium, w tym w wytłaczarkach tworzyw sztucznych, sprzęcie tekstylnym lub radiatorach podzespołów elektronicznych. Zasada pomiaru opiera się na charakterystyce zmiany rezystancji platyny i jest odpowiednia dla środowisk o średniej i niskiej-temperaturze (-200 stopni do 500 stopni), zapewniając wyższą dokładność i stabilność pomiaru. Uszczelki są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej lub miedzi, co zapewnia dodatkowe wsparcie i zapobiega wyciekom. Świetnie sprawdzają się w sytuacjach, gdzie potrzebna jest szybka reakcja i intymny kontakt, m.in. w branży przetwórstwa spożywczego i farmaceutycznego. Taka konstrukcja zapewnia im możliwość szybkiej reakcji i jest łatwa w montażu, co czyni je doskonałymi do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli temperatury. Jedną z ich najlepszych cech jest to, że mogą bezpośrednio dotykać powierzchni mierzonego obiektu, co ogranicza niedokładności przewodzenia ciepła. Można je również instalować na różne sposoby, aby dopasować je do różnych form powierzchni. Ale to, jak dobrze uszczelniają, zależy od tego, jak dobrze uszczelka pasuje do powierzchni. Jeśli uszczelka odkształci się pod wpływem-wysokiego ciśnienia lub wysokiej temperatury, może to spowodować błędy w pomiarach. Ponadto platynowe termometry oporowe reagują szybko, ale mogą mierzyć tylko ograniczony zakres temperatur. To sprawia, że ​​nie nadają się do wykrywania szybko zmieniających się temperatur.







IV. Logika wyboru: znajdowanie najlepszego rozwiązania w oparciu o sposób działania



Wybór trzech typów czujników opiera się-głównie na kompromisach dokonanych przez inżynierów. Termopary typu-z sondą montowaną na stałym kołnierzu- nadają się do pomiaru temperatur krytycznych, które wymagają bardzo wysokiego uszczelnienia i bezpieczeństwa; termopary z ruchomymi gwintowanymi skrzynkami przyłączeniowymi- nadają się do zastosowań wymagających regularnej konserwacji lub elastycznej regulacji głębokości włożenia; i platynowe termometry oporowe-z uszczelką-do montażu powierzchniowego nadają się do pomiaru temperatury powierzchni lub w sytuacjach, gdy trudno jest włożyć termometr do medium. Wybierając czujnik należy wziąć pod uwagę ciśnienie medium, zakres temperatur, korozyjność, intensywność drgań i częstotliwość konserwacji. Nie należy dokonywać wyboru wyłącznie na podstawie łatwości montażu lub działania zasady pomiaru. Dzięki temu system pomiaru temperatury będzie działał sprawnie przez długi czas. W reaktorze chemicznym jedynym wyborem jest termopara z sondą-montowaną na stałym kołnierzu-. W przypadku punktów pomiarowych rur, które wymagają szybkiej wymiany lub zmiany głębokości wsunięcia, lepsza może być termopara typu ruchoma gwintowana skrzynka przyłączeniowa-. Do pomiaru temperatury powierzchni elementów elektronicznych najdokładniejszy i najszybszy pomiar można uzyskać za pomocą platynowego termometru oporowego-montowanego-na powierzchni. Starannie dopasowując typ czujnika do warunków, w jakich będzie on używany, możesz sprawić, że system pomiaru temperatury będzie znacznie bardziej niezawodny i-ekonomiczny.