← Terug naar temperatuur- en vochtigheidsmeting en controle categorie

Mechanische thermometers in de procesindustrie

3D model van een bimetaal instrument

Ondanks de aanhoudende opmars van elektronica, mechanische temperatuur meetinstrumenten spelen nog steeds een belangrijke rol in de controle van industriële processen. Ze zijn betrouwbaar en niet de macht afhankelijk en maken een snelle controle ter plaatse (de vraag over wat de meest efficiënte thermometer voor elke toepassing, kunnen alleen worden aangenomen met een aantal verduidelijking).

Een snelle blik op de huidige procesinstrumenten laat zien dat twee meetprincipes voornamelijk worden gebruikt voor temperatuurregeling: bimetaal- en gasactivering.

Het hart van een bimetaal thermometer is een metalen strook, vervormd tot een schroeflijnvormige of spiraalvormige buis, ook wel de helix. Deze bestaat uit twee metalen platen met verschillende uitzettingscoëfficiënten, gerold onafscheidelijk. Met een temperatuurverandering, de strip buigt ongeveer evenredig met, en door de veer vorm, resulteert een rotatiebeweging. Terwijl een uiteinde van het meetsysteem wordt geklemd, de andere draait de aanwijzer as, gewoonlijk door middel van een transmissie verkeer van een soepeler pointer travel.

Het meetsysteem van een gasgestuurde thermometer bestaat uit een steel, een capillair en een Bourdon-buis in een behuizing. Deze afgesloten eenheid wordt onder druk gevuld met een inert gas, gewoonlijk helium. Bij een stijging of daling van de temperatuur verandert de interne druk en dus de vorm van de meetbuis - in overeenstemming met het "Bourdon" -effect. De afbuiging hiervan wordt vervolgens via een beweging overgedragen aan de aanwijzer.

Procestemperatuur is niet alles

Welke criteria speelt nu een rol bij het selecteren van een meetprincipe?

De eerste parameter is de procestemperatuur. Bimetaalthermometers werken in een typisch bereik van -70 ° C ... 600 ° C, thermometers met gasbediening, beslaan een bereik van -200 ° C ... 700 ° C.

Echter, moet u ook de omgevingstemperatuur in werking overweging te nemen. Het heeft geen invloed op de meetresultaten met bimetaal thermometers daarom deze instrumenten zijn met externe voorwaarden te 50 ° C. Dit is niet het geval met gas aangedreven thermometers: Hoe lager het volume van het gas, hoe moeilijker het kan zijn om de NL 13190 nauwkeurigheidsklasse 1 volhouden dat WIKA garanties als fabrikant. Voor een nauwkeurige meting dient de diameter van de steel voldoende (≥ 8 mm) en het actieve gedeelte van de thermometer (dwz de temperatuursensor gevuld met gas) voldoende lang (≥ 100 mm) zijn.

Deze regel wijst ons in het algemeen in de richting van de "inbrenghoogte". Voor beide typen van de thermometer moet het actieve deel - met bimetalen instrumenten, de vaste punt en de helix - volledig in het medium worden ondergedompeld. Anders kan dit leiden tot meetfouten. Daarom moeten de inbrenglengte en de steeldiameter voor een optimale temperatuurmeting zo groot mogelijk zijn.

Verschillende reactietijden

Een andere belangrijke parameter is de reactie of de responstijd van de thermometer. Gas bediende instrumenten snel: Afhankelijk van het ontwerp van het meetpunt, de waarde kan veilig worden na een of twee minuten lezen. Bimetaal thermometers kan lijken langzamer traag in vergelijking: Ze vereisen veel meer tijd om zich aan te passen aan het medium temperatuur.

Afhankelijk van het medium en de temperatuur, de werkdruk en debiet; voor specifieke processen, moeten meetinstrumenten worden gecombineerd met thermowells. Deze hebben een significant effect op de responstijd van de thermometer. Waar thermowells al bestaan, moeten hun afmetingen worden gegeven, zodat de thermometer sensoren goed kan worden ontworpen. Voor hun lengte, moet een zinvolle limiet in acht worden genomen. De vaste insteeklengte een bimetaal thermometer maximaal. van 1,000 mm, terwijl het maximum voor gas aangedreven thermometers is 2,500 mm.

Omgaan met trillingen

Aangezien thermometers leesbaar onder invloed van trillingen moeten zijn, is de keuze van geschikte meetinstrumenten aanzienlijk verminderd. In dergelijke gevallen moeten fabrikanten zoals WIKA verhuizen naar een bimetaal thermometer zonder een transmissie van de bewegingen binnen. Hierdoor worden de componenten lijden slijtage tot een minimum. Een gevulde kast en een kleinere nominale grootte zijn ook voordelig.

In de eerste fase van een nieuw project is men vaak niet zeker van de uiteindelijke aansluiting locatie van de sonde: axiale, radiale, of zelfs ondersteboven. Iedereen die wil om te waken tegen alle onzekerheid vanaf het begin moet een thermometer grijpen met een verstelbare stuurpen en dial. Aldus het scherm nauwkeurig kan worden aangepast aan de gewenste kijkhoek.

"Externe verzending" van de gemeten waarden

Door gas aangestuurde thermometers bieden de mogelijkheid om capillairen te gebruiken om toegang te krijgen tot moeilijk bereikbare locaties of om lange afstanden te overbruggen. Via een zeer fijne capillair met een interne diameter van slechts 0.2 mm, kunnen gemeten waarden op afstand worden verzonden tot 60 meters naar het display. Met behulp van een contactballon kunnen temperatuurmetingen worden uitgevoerd, zelfs bij de buis met de kleinste diameter - zonder direct contact met het medium. Thermometers met capillairen zijn ook uitstekend geschikt om centraal in een instrumentenbord, een schakelkast of op een bedieningspaneel te worden geplaatst.

Zodra het meest efficiënte instrument is geïdentificeerd voor de specifieke eis, moet de vraag over hoe het te verbinden met het proces worden verduidelijkt. Dit is de reden waarom de verschillende ontwerpen zijn beschikbaar. Voorbeelden zijn met de draden direct op de zaak om trillingen te absorberen, en draaibare vrouwelijke of mannelijke schroefdraad voor montage op de beschermbuis. Een compressiefitting, anderzijds, kan de insteeklengte te stellen eisen, zowel thermometers met een stijve steel en instrumenten met een capillair. Daarnaast zijn er aseptische aansluitingen voor gevoelige processen in de voeding, bio-en farmaceutische industrie.

Met elektrisch signaal

Zo paradoxaal als het klinkt: in alle industrieën heeft de voortdurende automatisering van procesbewaking een extra impuls gegeven aan het gebruik van mechanische thermometers - door hun combinatie met elektronische componenten. Deze instrumenten bieden schakelcontacten, die een elektrisch circuit openen of sluiten, afhankelijk van de positie van de wijzer. Ze kunnen worden gebruikt voor verschillende bewakingsfuncties, zoals de besturing en bewaking van processen, of om een ​​alarm te activeren wanneer een gemeten waarde onder of boven een vooraf ingestelde waarde komt.

Schakelcontacten zitten onder de knop en kan worden ingesteld over de gehele schaalverdeling bereik met behulp van de set pointer.

De wijzer van het instrument beweegt vrij over het hele schaalbereik, onafhankelijk van de instelling. De contacten kunnen vrij worden aangepast, met behulp van een verwijderbare sleutel, door het venster. Als gevolg van krappe installatieomstandigheden en steeds toenemende kostendruk, groeit de vraag naar instrumenten met "two-in-one" -functionaliteit. Deze combineren alle voordelen van een on-site display, vrij van een externe voeding, met de behoefte aan elektrische signaaloverdracht voor de nieuwste elektronische gegevensverzameling. Gebruikers besparen dus op een tweede meetpunt. Dit is een groot voordeel omdat, zoals gezegd, veel meetpunten moeten worden ontworpen in combinatie met een thermowell.

Breed aanbod voor individuele oplossingen

De hier geschetste criteria voor het kiezen van de thermometer maken duidelijk dat standaardoplossingen niet tot een bevredigend resultaat leiden. Bijna elke toepassing resulteert uiteindelijk in individuele instrumentatie. Om deze reden kan WIKA bijvoorbeeld over 600 verschillende bimetaal-helixen voor de verschillende toepassingsspecifieke thermometers reproduceren. En voor door gas aangedreven instrumenten is er een groot aantal standaardcomponenten beschikbaar. Maar de kern, de meeteenheid, moet voor elke bedrijfstoestand individueel worden "aangepast". Met behulp van gespecialiseerde software worden alle parameters (bijv. Vuldruk, buisbeweging, bimetaalcompensatie of wijzerplaat) berekend en met elkaar geharmoniseerd.

WIKA, produceert een breed scala aan mechanische temperatuur instrumenten die essentieel is om de diverse en individuele eisen van de markt te voldoen. Om dit te verzoenen met een hoge kwaliteit en betrouwbare levertijden, zijn uitdagende doelen waarvoor WIKA heeft zijn flexibele productiesysteem geoptimaliseerd.

WIKA Instruments Ltd

Vraag meer info over dit nieuws / product artikel

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.