Czujniki temperatury płaszczowe

Termopara płaszczowa do szybkiego pomiaru temperatury

Termopara płaszczowa łączy metalową osłonę o niewielkiej średnicy z termoelektrycznym elementem pomiarowym. Taka konstrukcja pozwala uzyskać krótką odpowiedź na zmianę temperatury i jednocześnie zachować odporność mechaniczną większą niż w przypadku odsłoniętych przewodów termopary.

W MERAZET dostępne są między innymi termopary płaszczowe typu J, K, T i N. Poszczególne typy różnią się zakresem temperatury, materiałem płaszcza oraz charakterystyką pomiarową, dlatego wybór termoelementu należy dopasować do temperatury procesu i środowiska pracy.

Pt100 płaszczowy czy termopara płaszczowa?

Płaszczowy czujnik Pt100 sprawdza się tam, gdzie ważna jest wysoka dokładność i stabilność pomiaru w umiarkowanym zakresie temperatur. Element rezystancyjny może być wykonany jako pojedynczy lub podwójny i współpracować z układem 2-, 3- albo 4-przewodowym.

Termopara płaszczowa jest natomiast naturalnym wyborem przy wyższych temperaturach i tam, gdzie szczególnie istotny jest krótki czas reakcji. W zależności od konstrukcji i zastosowanego termoelementu możliwe są pomiary sięgające ponad 1000°C.

Nie istnieje więc jeden uniwersalnie lepszy czujnik – Pt100 i termopara odpowiadają na różne wymagania dotyczące zakresu, dynamiki i sposobu prowadzenia pomiaru.

Średnica czujnika płaszczowego wpływa na czas reakcji

Jednym z najważniejszych parametrów czujnika temperatury płaszczowego jest średnica metalowej osłony. Mniejsza średnica oznacza mniejszą masę końcówki pomiarowej i zazwyczaj szybszą reakcję na zmianę temperatury.

Cienkie termopary płaszczowe są szczególnie przydatne podczas pomiarów dynamicznych i w miejscach o ograniczonej przestrzeni montażowej. Grubszy płaszcz zapewnia natomiast większą odporność mechaniczną i może być korzystniejszy w aplikacjach narażonych na intensywne drgania, przepływ medium lub uszkodzenia mechaniczne.

Średnicę trzeba więc dobrać razem z zakresem temperatury, długością czujnika i warunkami procesu.

Giętki czujnik temperatury do miejsc trudno dostępnych

Jedną z głównych zalet konstrukcji płaszczowej jest możliwość formowania i gięcia sondy. Dzięki temu czujnik może zostać poprowadzony wokół elementów maszyny, przez niewielkie otwory lub do punktu pomiarowego, którego nie da się osiągnąć sztywną sondą.

Gięcie musi jednak odbywać się z zachowaniem minimalnego promienia określonego dla konkretnego płaszcza. Zbyt ostre zagięcie może uszkodzić element pomiarowy, izolację wewnętrzną albo samą osłonę.

Przy wyborze warto więc uwzględnić nie tylko całkowitą długość czujnika, ale także trasę jego prowadzenia w instalacji.

Spoina uziemiona, izolowana czy nieosłonięta?

W termoparach płaszczowych istotnym elementem konfiguracji jest sposób wykonania spoiny pomiarowej. Spoina uziemiona ma bezpośredni kontakt termiczny z płaszczem, dzięki czemu zapewnia szybką odpowiedź.

W wykonaniu izolowanym spoina jest elektrycznie oddzielona od metalowej osłony. Takie rozwiązanie może być korzystne tam, gdzie wymagane jest ograniczenie wpływu potencjałów elektrycznych lub zakłóceń.

Spoina nieosłonięta zapewnia bardzo szybką reakcję, ale jest bezpośrednio wystawiona na działanie badanego środowiska. Jej zastosowanie należy więc ograniczyć do warunków, w których medium nie stanowi zagrożenia dla elementu pomiarowego.

Termopary płaszczowe do pomiaru temperatury rur i powierzchni

Nie każdy czujnik płaszczowy temperatury musi być zanurzony w medium. W ofercie MERAZET znajdują się również rozwiązania przeznaczone do pomiaru powierzchni oraz temperatury rurociągów.

Odpowiednio uformowana końcówka lub element mocujący pozwala zapewnić kontakt czujnika z powierzchnią badanego elementu. W takim zastosowaniu szczególnie ważny jest sposób mocowania, siła docisku oraz ograniczenie wpływu temperatury otoczenia na wynik.

Czujniki płaszczowe do cieczy i materiałów sypkich

Osobną grupę stanowią płaszczowe czujniki temperatury do cieczy, mas półpłynnych i materiałów sypkich. W zależności od procesu mogą służyć do pomiarów chwilowych albo do stałego monitorowania temperatury w zbiorniku.

Do mediów o większej gęstości, przepływie lub właściwościach ściernych stosowane są wersje ze wzmocnioną końcówką lub dodatkową osłoną. Chroni ona właściwy płaszcz pomiarowy przed nadmiernym zużyciem mechanicznym.

W dostępnych rozwiązaniach występują również czujniki wielopunktowe, umożliwiające pomiar temperatury na kilku wysokościach jednego zbiornika.

Sposób zakończenia termopary płaszczowej

Termopary i czujniki płaszczowe mogą być zakończone przewodem, wolnymi końcami, wtykiem, gniazdem, tuleją albo głowicą przyłączeniową. Wybór zależy od tego, czy czujnik ma być podłączony na stałe do instalacji, regularnie wymieniany czy współpracować z przenośnym miernikiem temperatury.

W przypadku termopar trzeba również stosować odpowiednie przewody kompensacyjne lub przedłużające, zgodne z typem termoelementu. Ma to znaczenie dla zachowania poprawnego toru pomiarowego i ograniczenia dodatkowych błędów.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze czujnika temperatury płaszczowego?

Dobór należy rozpocząć od zakresu temperatury i rodzaju elementu pomiarowego. Następnie warto określić wymaganą średnicę i długość płaszcza, czas odpowiedzi, sposób montażu oraz warunki mechaniczne i chemiczne w punkcie pomiarowym.

Przy termoparach trzeba dodatkowo określić typ termoelementu i rodzaj spoiny pomiarowej. W aplikacjach narażonych na drgania, ścieranie lub agresywne środowisko znaczenie będzie miał również materiał metalowego płaszcza.

Jeżeli czujnik ma być gięty, należy sprawdzić dopuszczalny promień gięcia. Przy pomiarze powierzchni, rur albo materiałów sypkich ważna będzie natomiast konstrukcja samej końcówki pomiarowej.

Czujniki płaszczowe CZAKI i Limatherm Sensor w ofercie MERAZET

MERAZET oferuje czujniki temperatury płaszczowe CZAKI Thermo-Product i Limatherm Sensor przeznaczone do przemysłowych, laboratoryjnych i specjalistycznych pomiarów temperatury.

Asortyment obejmuje termopary płaszczowe różnych typów, płaszczowe czujniki Pt100, modele z przewodem, wtykiem, gniazdem lub gwintem, a także czujniki do powierzchni, rurociągów, cieczy, mas półpłynnych i materiałów sypkich. Dostępne są również warianty o zwiększonej odporności mechanicznej oraz rozwiązania do wielopunktowego pomiaru temperatury w zbiornikach.

Powrót