Powrót do listy artykułów Aktualizowany: 2021-03-29
Płaszczowe czujniki temperatury - termopary płaszczowe z serii PTTJ, PTTK, PTTN, PTTS

Termoelektryczne płaszczowe czujniki temperatury (termopary płaszczowe) - acse.pl

Płaszczowe czujniki termoelektryczne (inaczej termopary płaszczowe) z serii PTTJ, PTTK, PTTN, PTTS są termoelektrycznymi czujnikami temperatury przeznaczonymi głównie do pomiaru temperatury cieczy, gazów oraz elementów maszyn i urządzeń. Czujniki płaszczowe stosowane są wszędzie tam, gdzie wymagana jest mała średnica elementu pomiarowego, duża elastyczność, szybki czas odpowiedzi oraz odporność na wstrząsy. Termopary płaszczowe stosowane są najczęściej w piecach do harowania i wyżarzania elementów maszyn i urządzeń. Głównym odbiorcą czujników płaszczowych są zakłady zajmujące się produkcją elementów i maszyn dla przemysłu lotniczego i motoryzacyjnego. Wymagają one spełnienia wysokich wymogów odnośnie dokładności urządzeń oraz całych torów pomiarowych (np. AMS2750E). Płaszczowe czujniki temperatury montowane są również w kotłach energetycznych, suszarniach, autoklawach, wtryskarkach i wytłaczarkach do tworzyw sztucznych i gumy, piecach laboratoryjnych, itp.

Termopary płaszczowe posiadają wiele zalet m.in.: niewielkie wymiary, wysoka rezystancja izolacji i duża odporność na agresywne środowisko i drgania. Termopara płaszczowa składa się z dwu drutów termoparowych, odizolowanych od siebie silnie sprasowanym tlenkiem magnezu oraz zewnętrznego płaszcza metalowego zapewniającego osłonę mechaniczną i chemiczną spoiny pomiarowej. Sprasowany tlenek magnezu pełni rolę izolacji elektrycznej dla drutów termoparowych oraz zapewnia termoparom płaszczowym wysoką elastyczność i odporność na wibrację. Płaszcz termopary płaszczowej w zależności od aplikacji może być wykonany ze stali nierdzewnej (np. 1.4541) lub stali żaroodpornej (Inconel600). Dla bardzo wymaganych aplikacji płaszczowe czujniki temperatury mogą być wykonane z materiałów typu: Nicrobel, Pyrosil lub Omegaclad XL.

Materiał płaszcza termopary odgrywa bardzo ważną rolę, oprócz średnicy i typu termopary wpływa na temperaturę pracy i żywotność termopary. I tak dla termopary płaszczowej wykonanej ze stali nierdzewnej zalecana temperatura pracy wynosi max 750-800°C, dla płaszcza wykonanego z materiału typu Inconel600 temperatura pracy wynosi 1100-1150°C. Czujniki płaszczowe których płaszcz wykonany ze specjalnych materiałów typu Nicrobel, Pyrosil lub Omegaclad XL mogą pracować do 1250°C, a krótkotrwale nawet do 1335°C.

Na temperaturę pracy czujnika płaszczowego ma również wpływ typ termopary. Termopary płaszczowe typu J (Fe-CuNi) mogą pracować do 750°C, termopary typu K (NiCr-Ni) lub N (NiCrSi-NiSi) w płaszczu wykonanego ze stali żaroodpornej (np. Inconel600) mogą pracować do 1150°C. Natomiast termopary typu N (NiCrSi-NiSi), S (PtRh10-Pt), lub R (PtRh13-Pt) w płaszczu wykonanym ze specjalnego materiału mogą nawet do 1250-1300°C. Maksymalna temperatura pracy termopary płaszczowej zależny również od średnicy płaszcza oraz grubości ścianki płaszcza, im mniejsza średnica i grubość płaszcza tym krótsza żywotność oraz niższa zalecana temperatura pracy termopary. Standardowo czujniki płaszczowe dostępne są w następujących średnicach płaszczy: 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 3.0mm. 4.5mm, 6.0mm. Na życzenie dostępne płaszczowe czujniki temperatury o średnicy 8.0mm, 10.0mm lub 12.0mm (są to zazwyczaj płaszcze grubościenne, z podwójną grubością płaszcza).

Średnica płaszcza termopary decyduje o odporności na temperaturę i warunki panujące w mierzonym ośrodku oraz o jej czasie reakcji. Przy wyborze średnicy płaszcza termopary należy wybrać kompromis pomiędzy:

  • czasem reakcji
  • elastycznością
  • małymi wymiarami
  • odpornością na temperaturę
  • odpornością mechaniczną
  • wytrzymałością na korozję

Czujniki płaszczowe mogą być wykonywane jako pojedyncze (1x) lub podwójne (2x). Na życzenie klienta dla pewnych średnic mogą być wykonane czujniki potrójne (z trzema obwodami pomiarowymi). Termopary płaszczowe mogą wykonywane ze spoiną pomiarową odizolowaną lub uziemioną od płaszcza. Spoina pomiarowa jest to miejsce połączenia dwóch drutów termoparowych, jest to właściwy czujnik temperatury. Spoina pomiarowa może być wykonana na wiele różnych sposobów. Najczęściej są wykonywane spoiny pomiarowe termopary płaszczowej jako:

  • Spoina odizolowana od płaszcza: spoina pomiarowa termopary jest odizolowana galwanicznie od osłony czujnika (płaszcza), która jest szczelnie zamknięty (zaspawany). Jest to standardowy rodzaj spoiny, stosowany głównie w ośrodkach przewodzących lub gdy wymagane jest odizolowanie elektryczne obwodu pomiarowego. 
  • Spoina uziemiona do płaszcza: spoina pomiarowa termopary jest połączona galwanicznie z osłoną czujnika (płaszczem), która jest szczelnie zamknięta (zaspawana). Zapewnia to krótki czas reakcji na zmianę temperatury, przy zachowaniu ochrony na zewnętrzne czynniki środowiska (ciecze, gazy). Spoina uziemiona jest stosowana w ośrodkach nieprzewodzących oraz wszędzie tam, gdzie nie jest wymagane odizolowanie elektryczne obwodu pomiarowego.

Dzięki swojej budowie i silnemu sprasowaniu izolacji, czujniki płaszczowe są bardzo giętkie i elastyczne, mogą być dowolnie kształtowanie przy zachowaniu minimalnego promienia gięcia (3x średnica zewnętrzna płaszcza).

Rodzaj termopary, materiał płaszcza, średnica płaszcza oraz jej wykonanie muszą być dobierane indywidualnie dla danej aplikacji, warunków pracy, maksymalnej temperatury pracy oraz miejsca montażu i wymagań odnośnie dokładności pomiaru. Standardowo termopary wykonywane są w klasie dokładności 1 (+/-0.4%) lub klasie dokładności 2 (+/-0,75%). Na życzenie klienta wykonywane są termopary w klasie lepszej niż klasa 1, są to termopary których błąd nie przekracza +/-1.1°C lub 0.4% wartości mierzonej w całym zakresie pracy. Termopary te spełniają m.in. normę AMS2750E.

Termopary płaszczowe wchodzą w skład typowego układu pomiarowego temperatury, w którego skład wchodzą mierniki temperatury, regulatory temperatury oraz rejestratory temperatury. Termopary są montowane w urządzeniach i liniach produkcyjnych w których wymagana jest ciągła kontrola temperatury, która wpływa na jakość produktu końcowego.

Aby dobrać odpowiednie wykonanie termopary płaszczowej należy określić:

  • typ termoelementu (termopary)
  • materiał osłony (płaszcza)
  • średnicę osłony (płaszcza)
  • rodzaj spoiny pomiarowej
  • rodzaj przyłącza elektrycznego (głowica, przewód, wtyk, itp.)

Termoelektryczne czujniki płaszczowe stosowane są do pomiaru, regulacji i rejestracji temperatury, dlatego nasze mierniki temperatury, regulatory temperatury i rejestratory temperatury współpracują z wszystkimi rodzajami termopar płaszczowych.

Zobacz płaszczowe czujniki temperatury oferowane przez naszą firmę na stronie https://acse.pl.

Autor:
ACSE Sp. z o.o. - czujniki temperatury i termopary
Źródło:
https://acse.pl
Dodał:
ACSE Sp. z o.o.

Czytaj także