Як відрізнити термопари із зондом із нерухомим-монтованим фланцем, термопари з рухомою різьбою в розподільній коробці та платинові термометри опору-прокладки-типу поверхневого монтажу

Що стосується вимірювання температури в промисловості, тип датчика, який ви виберете, безпосередньо впливає на точність вимірювань, на те, наскільки добре вони працюють у різних середовищах і наскільки їх легко обслуговувати. Три поширені типи термометрів: фіксовані фланцеві-термопари із зондом, рухомі різьбові термопари в розподільній коробці та платинові термометри опору-прокладки-типу опору. Конструктивні відмінності між цими типами пов’язані з різними потребами у герметизації, простотою встановлення та принципами вимірювання. Цей документ методично оцінює відмінності між трьома чи чотирма вимірами: структурними характеристиками, технікою встановлення, сценаріями застосування та характеристиками технічного обслуговування.




A. Термопара зонда з фіксованим фланцем-: промисловий наріжний камінь жорсткого ущільнення



Термопара зонда з фіксованим фланцем- має вбудований-стандартизований металевий фланець на кінці. Цей фланець зазвичай виготовляється відповідно до національних стандартів або стандартів ANSI і має розміри від DN25 до DN50. 316L. Як матеріал зазвичай використовується нержавіюча сталь або сплав інконель, оскільки він може витримувати довготривалу-ерозію від високої температури, високого тиску та надзвичайно корозійних середовищ у таких галузях, як хімічна та енергетична промисловість. Спосіб монтажу - жорстке центрове з'єднання. Болти кріплять фланець до попередньо-зарезервованої поверхні фланця обладнання, а для забезпечення відсутності витоків використовується азбестова прокладка, металева спіральна прокладка або гнучка графітова прокладка. Ця структура робить його дуже стійким до вібрації та стабільним у часі, що робить його гарним вибором для вимірювання температури ядра в реакторах, дистиляційних колонах і величезних теплообмінниках. Його головна перевага полягає в тому, що він добре ущільнює, що особливо важливо в ситуаціях із легкозаймистими, вибухонебезпечними або токсичними рідинами, де фланцеві з’єднання є обов’язковими для безпеки. Однак процес розбирання складний. Воно передбачає відключення, скидання тиску та відкручування кількох болтів. Поверхня фланця також схильна до мікро-деформації внаслідок температурних циклів, що згодом може спричинити порушення ущільнення. Такі термопари можуть прослужити більше п’яти років у трубопроводах нафтопереробного заводу за нормальної температури та тиску. Однак у високотемпературних-печах понад 1200°C диференціальне теплове розширення фланця все одно може спричинити тріщини від напруги. Це означає, що -потрібно регулярно перевіряти силу попереднього затягування болтів.







II. Термопара типу рухомої різьбової розподільної коробки: гнучке рішення з модульним гвинтом-у конструкції



Найважливішим у термопарі з рухомою різьбовою розподільною коробкою є те, що захисна трубка має стандартну зовнішню різьбу, врізану в її зовнішню стінку. Типовими розмірами є M27×2, G1/2, M33×2 тощо, а матеріалом зазвичай є нержавіюча сталь 304 або 316L. Різьбовий відрізок виконаний у складі захисної трубки, що робить його міцним. Пересувний різьбовий тип дозволяє захисній трубці рухатися аксіально в межах діапазону різьблення, що дозволяє змінювати глибину введення відповідно до різноманітних потреб вимірювання. Це відрізняється від фіксованих різьбових типів. Щоб встановити термопару, ви просто вкручуєте її в попередньо-просвердлений отвір в обладнанні. Щоб переконатися, що з’єднання є герметичним, ви-використовуєте високотемпературну ущільнювальну прокладку, як-от графітову намотувальну прокладку. Розподільна коробка зазвичай розташована на кінці захисної труби та виконана окремо від різьбової частини, щоб спростити підключення та обслуговування. Ця конструкція невелика і не займає багато місця, тому добре підходить для вимірювання температури в таких місцях, як стінки труб, корпуси двигунів і димоходи котлів. Досить поширений у нафтохімічній, металургійній та енергетичній промисловості. Його перевага в тому, що він легко знімається. Для обслуговування або калібрування його можна замінити, просто відкрутивши його, що робить роботу та обслуговування набагато ефективнішими, оскільки не потрібні інструменти для зварювання чи зняття фланців. Але головна небезпека полягає в зачистці різьблення та холодному зварюванні. Якщо ви не використовуєте засіб проти-заїдання (наприклад, високотемпературну мастильну пасту з графітом або нітридом бору), нитки з нержавіючої сталі можуть «холодно зварюватися» у високо-температурному середовищі, ускладнюючи розбирання або навіть розрив.







III. Платиновий термометр опору з-прокладкою: найкращий вибір для точного контактного вимірювання



Основною особливістю платинового термометра опору-прокладки для поверхневого монтажу є його конструкція-монтажу за типом прокладки. Ця конструкція використовує прокладку для безпосереднього з’єднання платинового опору з поверхнею вимірюваного об’єкта, завдяки чому термометр швидко реагує та виконує точні вимірювання. Його можна кріпити різними способами, наприклад, за допомогою болтів або магнітів. Це добре для вимірювання температури поверхні або для застосувань, де важко помістити датчик у середовище, включаючи пластикові екструдери, текстильне обладнання або радіатори електронних компонентів. Його принцип вимірювання базується на характеристиках зміни опору платинового опору, і він підходить для середніх і низьких-температурних середовищ (-від 200 градусів до 500 градусів), забезпечуючи вищу точність вимірювання та стабільність. Прокладки зазвичай виготовлені з нержавіючої сталі або міді, що додає додаткову підтримку та запобігає витоку. Вони добре працюють у ситуаціях, коли потрібна швидка реакція та близький контакт, зокрема в харчовій та фармацевтичній промисловості. Така конструкція дає їм можливість швидко реагувати та легко встановлюватися, що робить їх чудовими для застосувань, які потребують точного контролю температури. Одна з їхніх найкращих особливостей полягає в тому, що вони можуть безпосередньо торкатися поверхні вимірюваного об’єкта, що зменшує похибки теплопровідності. Вони також можуть бути встановлені різними способами, щоб відповідати різним формам поверхні. Але наскільки добре вони герметизують, залежить від того, наскільки добре прокладка прилягає до поверхні. Якщо прокладка деформується під високим-тиском або високою температурою, це може спричинити помилки вимірювання. Крім того, платинові термометри опору швидко реагують, але вони можуть вимірювати лише обмежений діапазон температур. Це робить їх поганими для сприйняття температури, яка швидко змінюється.







IV. Логіка вибору: пошук найкращого рішення на основі того, як все працює



Вибір із трьох типів датчиків здебільшого ґрунтується на компромісах, зроблених інженерами. Термопари типу зонда-з фіксованим фланцем добре підходять для вимірювання критичних температур, які потребують дуже високої герметичності та безпеки; термопари типу рухомої різьбової з’єднувальної коробки- підходять для застосувань, які потребують регулярного обслуговування або гнучкого регулювання глибини введення; і платинові термометри опору-прокладки-типу опору, що монтуються на поверхні, добре підходять для вимірювання температури поверхні або в ситуаціях, коли термометр важко вставити в середовище. При виборі датчика слід враховувати середній тиск, температурний діапазон, корозійну активність, інтенсивність вібрації та періодичність обслуговування. Ви не повинні робити свій вибір лише на основі того, наскільки легко його встановити або як працює принцип вимірювання. Це допоможе системі вимірювання температури добре працювати протягом тривалого часу. У хімічному реакторі єдиним вибором є термопара типу зонда-з фіксованим фланцем-. Для точок вимірювання труб, які потрібно швидко замінити або змінити глибину введення, може бути кращою термопара типу рухомої різьбової з’єднувальної коробки-. Для вимірювання температури поверхні електронних компонентів платиновий термометр опору-прокладки-типу поверхневого монтажу може дати найточніші та найшвидші вимірювання. Ретельно підібравши тип датчика до умов, у яких він буде використовуватися, ви можете зробити систему вимірювання температури набагато надійнішою та-економічнішою.