Hogyan lehet különbséget tenni a rögzített karimás szondás hőelemek, a mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelemek és az egyszerű szondás platina ellenállású hőmérők között

Az ipari hőmérsékletmérés világában a választott érzékelő típusa közvetlen hatással van arra, hogy mennyire pontosak a mérések, mennyire jól működnek a különböző környezetekben, és mennyire egyszerű a karbantartásuk. A hőelemeknek három általános típusa van: fix karimás szondás hőelemek, mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelemek és egyszerű szondás platina ellenálláshőmérők. Az e típusok közötti tervezési eltérések a tömítési igények, a telepítés kényelme és a mérési elvek eltérő követelményeiből adódnak. A következő négy dimenzióból szisztematikusan értékeli a különbségeket a három dimenzió között: szerkezeti jellemzők, telepítési mechanizmus, alkalmazási forgatókönyvek és karbantartási jellemzők.




I. Rögzített karimás szonda hőelem: a merev tömítés ipari sarokköve



A legfontosabb dolog a fix karimás szonda hőelemnél, hogy a végén beépített -szabványos fémkarimával rendelkezik, amely megfelel a nemzeti vagy ANSI DN25-DN50 méretekre vonatkozó szabványoknak. Annak érdekében, hogy ellenálljon a magas-hőmérsékletű, nagynyomású és rendkívül korrozív közegeknek, például a vegyiparban és az energiatermelésben a hosszú távú eróziónak, az anyag általában 316 literes rozsdamentes acél vagy Inconel ötvözet. A beépítési mód merev központú csatlakozás. Csavarok tartják a karimát a berendezés előre-tartott karima 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. A finomítói csővezetékekben normál hőmérsékleten és nyomáson ezek a hőelemek több mint öt évig működhetnek. A magas hőmérsékletű, 1200 fok feletti kemencékben azonban a karima eltérő hőtágulása feszültségrepedéseket okozhat. Ez azt jelenti, hogy a csavarok előfeszítő erejét{21}} rendszeresen ellenőrizni kell.







II. Mozgatható menetes csatlakozódoboz típusú hőelem: rugalmas megoldás moduláris csavaros rögzítéssel



A mozgatható menetes csatlakozódoboz típusú hőelemnél az a legfontosabb, hogy a védőcső külső fala szabványos külső menettel rendelkezik. A leggyakoribb méretek az M27×2, G1/2, M33×2 stb. Az anyag általában 304 vagy 316 literes rozsdamentes acél. A menetes szakasz a védőcsőbe van beépítve, ami erősebbé teszi. A mozgatható menettípus lehetővé teszi a védőcső tengelyirányú mozgását a menettartományon belül, ami azt jelenti, hogy a behelyezési mélység változtatható a különböző mérési igényekhez. Ez eltér a rögzített{13}}szál típusoktól. A hőelem felszerelése egyszerű: csak csavarja be a berendezésben lévő előre{15}}fúrt belső menetes furatba. Ahhoz, hogy a csatlakozás légmentesen zárjon, magas hőmérsékletű tömítőtömítésre van szükség,{17}}mint a grafit tekercstömítés. 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. Robusztus leválaszthatósága nagy előny; cseréjéhez csak le kell csavarni, ami azt jelenti, hogy nincs szükség hegesztő vagy karimabontó berendezésre. Ez jelentősen megkönnyíti a kezelést és a karbantartást. A fő kockázat azonban az, hogy a menetek csíkozódnak vagy "hideg hegesztés" lesz. Ha nem használ -beragadásgátló anyagot, például magas hőmérsékletű, grafitot vagy bór-nitridet tartalmazó kenőpasztát, a rozsdamentes acél menetek „hideghegeszthetők” magas-hőmérsékletű környezetben, ami megnehezíti a szétszerelésüket vagy akár az eltörésüket is.







III. Egyszerű szonda-platina típusú ellenálláshőmérő: Könnyű módszer a nagyon pontos mérésekhez



Az egyszerű szonda{0}}típusú platina ellenálláshőmérő könnyen használható és kicsi, ez a két legfontosabb jellemzője. Általában közvetlen-beillesztéses kialakítású, ami azt jelenti, hogy nincs szüksége karimára vagy menetes csatlakozásra. Ehelyett egy érvéghüvely vagy rugós kapocs segítségével azonnal rögzítik a berendezés felületéhez. Mérési elve azon alapul, hogy a platina ellenállása hogyan változik a hőmérséklettel. Közepes és alacsony hőmérsékleten (-200-500 fok között) működik a legjobban, és pontosabb és stabilabb méréseket tud biztosítani. Ennek a konstrukciónak köszönhetően gyors reakcióidővel rendelkezik, és könnyen telepíthető, így tökéletes olyan alkalmazásokhoz, ahol helyszűke van, vagy gyors reakcióra van szükség, mint például laboratóriumi berendezésekben, kompakt reaktorokban vagy hideglánc-logisztikai hőmérséklet-felügyeletben. Olcsóbb és többféleképpen beépíthető, így könnyebben illeszkedik a mérendő tárgy alakjához, és csökkenti a hővezetési pontatlanságokat. De a tömítési képessége nem túl jó, és nagy nyomású vagy magas hőmérsékleti helyzetekben fennáll a szivárgás lehetősége, mivel a csatlakozások meglazultak. Ezenkívül általában alacsony védelmi besorolású, ezért nem alkalmas nagyon poros vagy korrozív helyekre.







IV. Kiválasztási logika: A legjobb megoldás megtalálása a dolgok működése alapján



Az e három típusú érzékelő választása főként mérnöki kompromisszumok{0}}nek köszönhető. A rögzített karimás-szerelt szonda- típusú hőelemek alkalmasak olyan kritikus hőmérsékletek mérésére, amelyek nagyon nagy tömítést és biztonságot igényelnek. A mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelemek jók olyan helyzetekben, amelyek rendszeres karbantartást vagy a behelyezési mélység rugalmas beállítását igénylik. Az egyszerű szondás-típusú platina ellenálláshőmérők jól használhatók olyan környezetben, ahol szűk a hely, vagy közepes vagy alacsony hőmérsékletűek, amelyek szoros érintkezést igényelnek. Az érzékelő kiválasztásakor gondoljon a középnyomásra, a hőmérséklet-tartományra, a korrozivitásra, a vibráció intenzitására és a karbantartási gyakoriságra. Nem szabad csak a telepítés egyszerűsége vagy a mérési elv működése alapján döntenie. Ez biztosítja, hogy a hőmérsékletmérő rendszer hosszú ideig jól működjön. Egy fix karimás-szerelt szonda{12}}típusú hőelem az egyetlen lehetőség vegyi reaktorokhoz. Azon csővezeték mérési pontokon, amelyeket gyorsan kell cserélni vagy beállítani, jobb lehet egy mozgatható menetes csatlakozódobozos hőelem. Laboratóriumi vagy hidegláncos megfigyeléshez egy egyszerű, szonda típusú platina ellenálláshőmérő a legjobb megoldás a költséghatékonyság és a válaszadás sebessége szempontjából. A hőmérsékletmérő rendszer megbízhatósága és költséghatékonysága{18}}nagymértékben növelhető, ha megbizonyosodik arról, hogy az érzékelő típusa a feladatnak megfelelő.