Különbségtétel a rögzített karimás-szondás hőelemek, a mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelemek és a felületre szerelt-tömítésű-típusú platina ellenállású hőmérők között

Ha az ipari hőmérsékletmérésről van szó, a választott érzékelő típusa közvetlen hatással van arra, hogy mennyire pontosak a mérések, mennyire jól működnek a különböző környezetekben, és mennyire könnyű karbantartani. A hőmérők három elterjedt típusa a rögzített karimás-szondás hőelem, a mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelem és a felületre szerelt, -tömítésre szerelt- típusú platina ellenállású hőmérő. Az e típusok közötti tervezési különbségek az eltérő tömítési igényekből, a könnyű telepítésből és a mérési elvekből adódnak. Ez a dokumentum módszeresen értékeli a három dimenzió közötti különbségeket négy dimenzióból: szerkezeti jellemzők, beépítési technika, alkalmazási forgatókönyvek és karbantartási jellemzők.




A. Rögzített karimás-szondára szerelt hőelem: a merev tömítés ipari sarokköve



A rögzített karimára{0}}szerelt szonda hőeleme beépített-szabványos fémkarimával rendelkezik a végén. Ez a karima általában a nemzeti vagy ANSI szabványoknak megfelelően készül, mérete pedig DN25-től DN{4}}L-ig terjedő tartományban. Az anyaghoz általában rozsdamentes acélt vagy Inconel ötvözetet használnak, mivel képes kezelni a hosszú távú eróziót a magas hőmérséklettől, a nagy nyomástól és a rendkívül korrozív közegektől az olyan iparágakban, mint a vegyipar és az energiatermelés. A beépítési mód merev központú csatlakozás. Csavarok tartják a karimát a berendezés előre-tartott karimájának felületéhez, és azbeszt tömítést, fém spirális tömítést vagy rugalmas grafittömítést használnak a szivárgásmentesség biztosítására. Ez a szerkezet nagyon ellenállóvá teszi a rezgésekkel szemben, és idővel stabillá teszi, így jó választás lehet reaktorok, desztillációs oszlopok és hatalmas hőcserélők maghőmérsékletének mérésére. Fő előnye, hogy jól tömít, ami különösen fontos gyúlékony, robbanásveszélyes vagy mérgező folyadékok esetén, ahol a karimás csatlakozások elengedhetetlenek a biztonság érdekében. A szétszerelési folyamat azonban bonyolult. Ez magában foglalja a leállítást, a nyomáscsökkentést és több csavar eltávolítását. A karima felülete hajlamos a hőmérséklet-ciklus miatti mikro-deformációra is, ami később a tömítés meghibásodását okozhatja. Az ilyen hőelemek több mint öt évig bírják a finomítói csővezetékekben normál hőmérsékleten és nyomáson. A magas hőmérsékletű, 1200°C feletti kemencékben azonban a karima differenciális hőtágulása továbbra is feszültségrepedéseket okozhat. Ez azt jelenti, hogy a csavarok előfeszítési erejét{20}} rendszeresen ellenőrizni kell.







II. Mozgatható menetes csatlakozódoboz típusú hőelem: rugalmas megoldás moduláris csavarral{1}}



A mozgatható menetes csatlakozódoboz típusú hőelemnél az a legfontosabb, hogy a védőcső külső falába szabványos külső menettel van vágva. Az általános méretek az M27 × 2, G1/2, M33 × 2 és így tovább, és az anyag általában 304 vagy 316 literes rozsdamentes acél. A menetes szakasz a védőcső részeként készül, ami erőssé teszi. A mozgatható menetes típus lehetővé teszi, hogy a védőcső tengelyirányban mozogjon a menettartományon belül, ami lehetővé teszi a beillesztési mélység megváltoztatását a különböző mérési igényekhez. Ez különbözik a rögzített menetes típusoktól. A hőelem felszereléséhez csak csavarja be a berendezésben lévő előre{13}}fúrt lyukba. Annak érdekében, hogy a csatlakozás légmentes legyen, használjon magas hőmérsékletű{15}}tömítőtömítést, például egy grafit tekercstömítést. A csatlakozódoboz általában a védőcső végén található, és külön készül a menetes résztől, így könnyebb a vezetékezés és a karbantartás. Ez a konstrukció kicsi és nem foglal sok helyet, így alkalmas a hőmérséklet mérésére olyan helyeken, mint a csövek falai, a motorok burkolata és a kazánok égéstermékei. Meglehetősen elterjedt a petrolkémiai, kohászati ​​és villamosenergia-iparban. Előnye, hogy könnyen eltávolítható. Karbantartáshoz vagy kalibráláshoz egyszerűen lecsavarással cserélhető, ami sokkal hatékonyabbá teszi az üzemeltetést és a karbantartást, mert nincs szükség hegesztő- vagy karimaeltávolító szerszámokra. A fő veszély azonban a menetcsupaszítás és a hideghegesztés. Ha nem használ beragadásgátlót (például magas hőmérsékletű, grafitot vagy bór-nitridet tartalmazó kenőpasztát), a rozsdamentes acél menetek „hideghegeszthetnek” magas hőmérsékletű környezetben, ami megnehezíti a szétszedést vagy akár az elszakadást is.







III. Felületi-Rögzített tömítés típusú platina ellenálláshőmérő: a legjobb választás a pontos érintkezőméréshez



A felületre szerelt -tömítés típusú platina ellenálláshőmérő fő jellemzője a tömítés-típusú felszerelés. Ez a kialakítás egy tömítést használ a platina ellenállásának közvetlen összekötésére a mért tárgy felületével, aminek köszönhetően a hőmérő gyorsan reagál és pontosan mér. Különféle módon rögzíthető, például csavarokkal vagy mágnesekkel. Alkalmas felületi hőmérséklet mérésére vagy olyan alkalmazásokra, ahol nehéz az érzékelőt a közegbe helyezni, beleértve a műanyag extrudereket, textilberendezéseket vagy elektronikus alkatrészek hűtőbordáit. Mérési elve a platina ellenállásának ellenállásváltozási karakterisztikáján alapul, közepes és alacsony hőmérsékletű-hőmérsékletű környezetekhez (-200 foktól 500 fokig) alkalmas, nagyobb mérési pontosságot és stabilitást biztosítva. A tömítések általában rozsdamentes acélból vagy rézből készülnek, ami extra tartást ad, és megakadályozza a szivárgást. Jól működnek olyan helyzetekben, ahol gyors reagálásra és bensőséges kapcsolatra van szükség, beleértve az élelmiszer-feldolgozó és a gyógyszeriparban is. Ez a konstrukció lehetővé teszi számukra, hogy gyorsan reagáljanak, és könnyen telepíthetők, így kiválóan alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, amelyek precíz hőmérséklet-szabályozást igényelnek. Az egyik legjobb tulajdonságuk, hogy közvetlenül érinthetik a mért tárgy felületét, ami csökkenti a hővezetési pontatlanságokat. Különféle módon is felszerelhetők, hogy a különböző felületformákhoz illeszkedjenek. De az, hogy mennyire jól tömítenek, attól függ, hogy a tömítés mennyire illeszkedik a felülethez. Ha a tömítés nagy nyomású vagy magas hőmérsékleten deformálódik, az mérési hibákat okozhat. Ezenkívül a platina ellenállású hőmérők gyorsan reagálnak, de csak korlátozott hőmérséklet-tartományban képesek mérni. Emiatt nem alkalmasak a gyorsan változó hőmérsékletek érzékelésére.







IV. A választás logikája: A legjobb megoldás megtalálása a dolgok működése alapján



A három szenzortípus kiválasztása többnyire a mérnökök{0}}alkalmazásán alapul. A fix karimás-szerelt szonda- típusú hőelemek alkalmasak olyan kritikus hőmérsékletek mérésére, amelyek nagyon nagy tömítést és biztonságot igényelnek; a mozgatható menetes csatlakozódoboz{4}}típusú hőelemek olyan alkalmazásokhoz jók, amelyek rendszeres karbantartást vagy rugalmas beillesztési mélységet igényelnek; és a felületre szerelt-tömítés-típusú platina ellenálláshőmérők alkalmasak felületi hőmérséklet mérésére, vagy olyan helyzetekre, amikor nehéz a hőmérőt a közegbe helyezni. Az érzékelő kiválasztásakor gondoljon a középnyomásra, a hőmérséklet-tartományra, a korrozivitásra, a vibráció intenzitására és a karbantartási gyakoriságra. Ne csak a telepítés egyszerűsége vagy a mérési elv működése alapján döntsön. Ez elősegíti, hogy a hőmérsékletmérő rendszer hosszú ideig jól működjön. Egy vegyi reaktorban a rögzített karimás{11}}szonda{12}}típusú hőelem az egyetlen választás. Azon csőmérési pontokhoz, amelyeket gyorsan kell cserélni, vagy módosítani kell a behelyezési mélységüket, jobb lehet egy mozgatható menetes csatlakozódoboz{14}}típusú hőelem. Az elektronikus alkatrészek felületi hőmérsékletének mérésére a felületre szerelt, tömítéssel{17}}platina ellenálláshőmérővel lehet a legpontosabb és leggyorsabb mérést végezni. Ha az érzékelő típusát gondosan hozzáigazítja a használati feltételekhez, sokkal megbízhatóbbá és költséghatékonyabbá{19}}teheti a hőmérsékletmérő rendszert.