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

En el món de la mesura de temperatura industrial, 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. Hi ha tres tipus comuns de termoparells: termoparells de sonda muntats amb brida fixa, termoparells de caixa de connexió roscada mòbil i termòmetres de resistència de platí amb sonda simple. Les variacions de disseny entre aquests tipus es deuen a diferents necessitats de segellat, comoditat d'instal·lació i principis de mesura. A continuació s'avaluen sistemàticament les diferències entre les tres de les quatre dimensions: característiques estructurals, mecanisme d'instal·lació, escenaris d'aplicació i característiques de manteniment.




I. Termoparell de sonda muntat amb brida fixa: la pedra angular industrial del segellat rígid



El més important d'un termoparell de sonda muntat amb brida fixa és que té una-brida metàl·lica estandarditzada integrada a l'extrem que compleix els estàndards nacionals o ANSI per a mides DN25 a DN50. Per suportar l'erosió a llarg termini-de l'alta-temperatura, alta-pressió i mitjans extremadament corrosius en indústries com ara productes químics i generació d'energia, el material sol ser acer inoxidable 316L o aliatge Inconel. El mètode d'instal·lació és una connexió centrada rígida. Els cargols subjecten la brida contra la superfície de la brida-prereservada de l'equip i s'utilitza una junta d'amiant, una junta metàl·lica embolcallada 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. A les canonades de refineria a temperatura i pressió normals, aquests termoparells poden durar més de cinc anys. Tanmateix, en forns d'alta-temperatura superior a 1200 graus , 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 tensió del cargol.







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



El més important del termoparell tipus caixa de connexió roscada mòbil és que la paret exterior del seu tub protector té una rosca externa estàndard. Les mides més habituals són M27×2, G1/2, M33×2, etc. El material és generalment d'acer inoxidable 304 o 316L. La secció roscada està construïda dins del tub protector, cosa que la fa més forta. El tipus de rosca mòbil permet que el tub protector es mogui axialment dins del rang de rosca, el que significa que la profunditat d'inserció es pot canviar per adaptar-se a les necessitats de mesurament variades. Això és diferent dels tipus de fil-fixos. La instal·lació del termopar és fàcil: només cal enroscar-la al-perforat roscat intern de l'equip. Per fer la connexió hermètica, cal 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. La seva robusta capacitat de desmuntatge és un gran avantatge; per substituir-lo, només cal desenroscar-lo, la qual cosa significa que no necessiteu equips de soldadura ni de desmuntatge de brides. Això fa que l'operació i el manteniment siguin molt més fàcils. El risc principal, però, és que els fils es trenquin o "soldin en fred". Si no utilitzeu un compost 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 ambients d'alta-temperatura, cosa que dificulta desmuntar-los o fins i tot trencar-los.







III. Sonda simple-Termòmetre de resistència de platí: una manera lleugera d'obtenir mesures molt precises



El termòmetre de resistència de platí tipus-sonda senzilla és fàcil d'utilitzar i petit, que són les seves dues característiques més importants. Normalment té un disseny d'inserció-directa, el que significa que no necessita cap brida ni connexió roscada. En lloc d'això, s'uneix immediatament a la superfície de l'equip mitjançant una virola o clip de molla. El seu principi de mesura es basa en com canvia la resistència del platí amb la temperatura. Funciona millor en situacions de-temperatura mitjana i baixa (-de 200 a 500 graus ) i us pot proporcionar mesures més precises i estables. A causa d'aquesta construcció, té un temps de resposta ràpid i és fàcil d'instal·lar, el que el fa perfecte per a usos on l'espai és restringit o es necessita una resposta ràpida, com en equips de laboratori, reactors compactes o monitorització de temperatura en la logística de la cadena de fred. És més barat i es pot instal·lar de diverses maneres, cosa que facilita que s'ajusti a la forma de l'objecte que es mesura i es redueix les imprecisions de conducció de calor. Però la seva capacitat de segellar no és gaire bona, i en situacions d'alta-pressió o temperatura alta, hi ha possibilitats de fuites perquè les connexions estan soltes. A més, sol tenir un nivell de protecció baix, la qual cosa fa que no sigui bo per a llocs molt polsós o corrosius.







IV. Lògica de selecció: trobar la millor solució segons com funcionen les coses



L'elecció d'aquests tres tipus de sensors es deu principalment a intercanvis{0}}d'enginyeria. Els termoparells de tipus-sonda muntada amb brida fixa-són ideals per mesurar temperatures crítiques que necessiten un segellat i una seguretat molt alts. Els termoparells de caixa de connexió roscada mòbil són ideals per a situacions que necessiten un manteniment regular o un ajust flexible de la profunditat d'inserció. Els termòmetres de resistència de platí de tipus-sonda senzilla són bons per a entorns amb poc espai o amb temperatures mitjanes o baixes que necessiten un contacte proper. 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 prendre una decisió basada només en la facilitat d'instal·lació o en com funciona el principi de mesura. Això s'assegurarà que el sistema de mesura de temperatura funcioni bé durant molt de temps. Un termoparell de tipus-sonda-muntada amb brida fixa és l'única opció per a un reactor químic. Per als punts de mesura de canonades que s'han de substituir o ajustar ràpidament, pot ser millor un termoparell de caixa de connexió roscada mòbil. Per a la monitorització de laboratori o de la cadena de fred, un termòmetre de resistència de platí de tipus-sonda senzilla és la millor opció pel que fa a la rendibilitat-cost i la velocitat de resposta. La fiabilitat i la rendibilitat-del sistema de mesura de la temperatura es poden millorar considerablement si s'assegura que el tipus de sensor és l'adequat per a la feina.