Com diferenciar entre els termoparells de sonda muntats de brida fixa-, els termoparells de caixa de connexió roscada mòbil i els termòmetres de resistència-de superfície-muntats-de platí

Quan es tracta de mesurar la temperatura a la indústria, el tipus de sensor que trieu té un impacte directe en la precisió de les mesures, el bon funcionament en diferents entorns i la facilitat de manteniment. Tres tipus habituals de termòmetres són els termoparells de sondes muntats en brida-fix, els termoparells de caixa de connexió roscada mòbil i els termòmetres de resistència de platí de tipus-junta-muntats a la superfície. Les diferències de disseny entre aquests tipus es deuen a diferents necessitats de segellat, facilitat d'instal·lació i principis de mesura. Aquest document avalua metòdicament les diferències entre les tres de les quatre dimensions: característiques estructurals, tècnica d'instal·lació, escenaris d'aplicació i característiques de manteniment.




A. Brida fixa-Termoparell de sonda muntada: la pedra angular industrial del segellat rígid



Un termoparell de sonda muntat en brida-fixa té una brida metàl·lica estandarditzada-incorporada a l'extrem. Aquesta brida normalment es fa segons els estàndards nacionals o ANSI i la mida oscil·la entre DN25 i DN{4}L L'acer inoxidable o l'aliatge Inconel s'utilitza normalment per al material perquè pot suportar l'erosió a llarg termini d'alta temperatura, alta pressió i mitjans extremadament corrosius en indústries com la producció d'energia i química. El mètode d'instal·lació és una connexió centrada rígida. Els cargols subjecten la brida contra la-superfície de la brida reservada prèviament de l'equip i s'utilitza una junta d'amiant, una junta metàl·lica en espiral o una junta de grafit flexible per assegurar-se que no hi hagi fuites. Aquesta estructura la fa molt resistent a les vibracions i estable en el temps, cosa que la converteix en una bona opció per mesurar la temperatura del nucli en reactors, columnes de destil·lació i grans intercanviadors de calor. El seu principal avantatge és que segella bé, cosa que és especialment important en situacions amb fluids inflamables, explosius o tòxics, on les connexions de brida són imprescindibles per a la seguretat. El procés de desmuntatge és complicat, però. Implica tancar, despresuritzar i treure diversos cargols. La superfície de la brida també és propensa a la micro-deformació a causa del cicle de temperatura, la qual cosa podria provocar una fallada de segellat més endavant. Termoparells com aquests poden durar més de cinc anys a les canonades de la refineria a temperatura i pressió normals. Tanmateix, en forns d'alta-temperatura superior a 1200 °C, l'expansió tèrmica diferencial de la brida encara pot causar esquerdes per tensió. Això vol dir que s'ha de comprovar periòdicament la força de pre-estrenyiment dels cargols.







II. Termoparell tipus caixa de connexió roscada mòbil: una solució flexible amb un disseny de cargol modular-



El més important del termoparell tipus caixa de connexió roscada mòbil és que el tub de protecció té una rosca externa estàndard tallada a la seva paret exterior. Les mides habituals són M27×2, G1/2, M33×2, etc., i el material sol ser d'acer inoxidable 304 o 316L. La secció roscada es fa com a part del tub protector, cosa que la fa fort. El tipus de rosca mòbil permet que el tub de protecció es mogui axialment dins del rang de rosca, cosa que us permet canviar la profunditat d'inserció per adaptar-se a les necessitats de mesurament variades. Això és diferent dels tipus de rosca fixa. Per instal·lar el termopar, només cal que l'enrosqueu al-forat preperforat de l'equip. Per assegurar-vos que la connexió sigui hermètica, feu servir una junta de segellat-alta temperatura, com una junta de bobinat de grafit. La caixa d'unió es troba normalment a l'extrem del tub protector i es fa per separat de la part roscada perquè el cablejat i el manteniment siguin més fàcils. Aquesta construcció és petita i no ocupa gaire espai, per la qual cosa és bo per mesurar la temperatura en llocs com les parets de les canonades, les carcasses dels motors i els conductes de fum de les calderes. Està força estès a les indústries petroquímica, metal·lúrgica i elèctrica. El seu avantatge és que es pot treure fàcilment. Per al manteniment o el calibratge, es pot substituir simplement desenroscant-lo, la qual cosa fa que l'operació i el manteniment siguin molt més eficients perquè no calen eines de soldadura ni d'extracció de brides. El principal perill, però, és el desfilat i la soldadura en fred. Si no utilitzeu un agent anti-agarri (com una pasta lubricant-per alta temperatura amb grafit o nitrur de bor), els fils d'acer inoxidable poden "soldar en fred" en entorns d'alta-temperatura, cosa que dificulta el desmuntatge o fins i tot el trencament.







III. Termòmetre de resistència de platí del tipus de junta-muntada a la superfície: la millor opció per a una mesura de contacte precisa



La característica principal del termòmetre de resistència de platí del tipus de junta-muntada a la superfície és el seu disseny de muntatge del tipus de junta-. Aquest disseny utilitza una junta per connectar directament la resistència del platí a la superfície de l'objecte que es mesura, la qual cosa fa que el termòmetre respongui ràpidament i mesura amb precisió. Es pot muntar de diferents maneres, com ara amb cargols o imants. És bo per mesurar la temperatura de la superfície o per a aplicacions on és difícil posar el sensor al medi, incloses les extrusores de plàstic, els equips tèxtils o els dissipadors de calor de components electrònics. El seu principi de mesura es basa en les característiques de canvi de resistència de la resistència del platí, i és adequat per a entorns de temperatura mitjana i baixa-(-200 graus a 500 graus ), proporcionant una major precisió i estabilitat de mesura. Les juntes solen estar fetes d'acer inoxidable o coure, cosa que afegeix un suport addicional i evita que les coses s'escapi. Funcionen bé en situacions en què es necessita una resposta ràpida i un contacte íntim, fins i tot a les indústries de processament d'aliments i farmacèutica. Aquesta construcció els dóna la capacitat de respondre ràpidament i ser fàcil d'instal·lar, cosa que els fa ideals per a aplicacions que necessiten un control precís de la temperatura. Una de les seves millors característiques és que poden tocar directament la superfície de l'objecte que es mesura, la qual cosa redueix les imprecisions de conducció de calor. També es poden instal·lar de diverses maneres per adaptar-se a diferents formes de superfície. Però com segellen depèn de com s'ajusta la junta a la superfície. Si la junta es deforma en situacions d'alta-pressió o d'alta temperatura, pot provocar errors de mesura. A més, els termòmetres de resistència de platí responen ràpidament, però només poden mesurar un rang limitat de temperatures. Això fa que no siguin bons per detectar temperatures que canvien ràpidament.







IV. Lògica per triar: trobar la millor solució en funció de com funcionen les coses



L'elecció dels tres tipus de sensors es basa principalment en intercanvis-que fan els enginyers. Els termoparells de tipus-sonda muntada amb brida fixa-són bones per mesurar temperatures crítiques que necessiten un segellat i una seguretat molt alts; Els termoparells tipus caixa de connexió roscada mòbil-són ideals per a aplicacions que necessiten un manteniment regular o un ajust flexible de la profunditat d'inserció; i els termòmetres de resistència de platí de tipus-muntats a la superfície-són ideals per mesurar temperatures superficials o situacions en què és difícil inserir el termòmetre al medi. Quan escolliu un sensor, heu de pensar en la pressió mitjana, el rang de temperatura, la corrosivitat, la intensitat de la vibració i la freqüència de manteniment. No hauríeu de triar només en funció de la facilitat d'instal·lació o de com funciona el principi de mesura. Això ajudarà a que el sistema de mesura de temperatura funcioni bé durant molt de temps. En un reactor químic, l'única opció és un termoparell de tipus-sonda-muntada amb brida fixa. Per als punts de mesura de canonades que s'han de substituir ràpidament o canviar la seva profunditat d'inserció, pot ser millor un termoparell tipus caixa de connexió roscada mòbil-. Per mesurar la temperatura superficial dels components electrònics, un termòmetre de resistència de platí tipus-junta-muntada a la superfície pot donar les mesures més precises i ràpides. Si feu coincidir acuradament el tipus de sensor amb les condicions en què s'utilitzarà, podeu fer que el sistema de mesura de la temperatura sigui molt més fiable i rendible-.