Elemen sensor suhu untuk kegunaan makmal dan perindustrian biasanya harus dilindungi oleh beberapa bentuk sarung atau perumah. Terdapat pelbagai jenis kelengkapan pemasangan dan aksesori yang tersedia untuk memudahkan pemasangan dalam proses sebenar dan untuk membolehkan sambungan yang mudah dengan instrumen.
Pembinaan
Probe Suhu Perindustrian
Ilustrasi pemasangan adalah sama untuk kedua-dua sensor Pt100 dan termogandingan. Tiub atau sarung perlindungan menempatkan termogandingan atau Pt100 sama ada secara langsung atau tidak langsung melalui sisipan. Selain itu, telaga termo boleh digunakan untuk tujuan memasang prob ke dalam proses atau aplikasi.
Sisipan sensor ialah unit fabrikasi yang terdiri daripada sensor dan tapak terminal; sensor ditempatkan dalam tiub sisipan keluli tahan karat, biasanya berdiameter 6 atau 8mm dan kemudian dimasukkan ke dalam tiub perlindungan sebenar. Sarung yang baik dengan sentuhan fizikal antara hujung sisipan dan hujung sarung adalah penting untuk memastikan pemindahan haba yang baik. Sentuhan spring digunakan dalam tapak terminal untuk mengekalkan sentuhan ini. Susunan ini memudahkan penggantian sensor apabila diperlukan. Dalam kes termogandingan bertebat mineral atau Pt100, sensor direka bentuk sebagai bahagian penting dengan tiub sisipan.
Apabila sisipan sensor tidak dinyatakan, sensor ditempatkan terus di dalam prob dan penebat yang sesuai digunakan untuk mencapai pengasingan elektrik dan/atau haba daripada dinding sarung seperti yang diperlukan. Kelemahannya ialah apabila penggantian diperlukan, tiada alternatif kecuali menukar keseluruhan pemasangan. Pemancar suhu boleh dipasang pada tapak terminal untuk menyediakan sensor lengkap dan sisipan pengkondisian isyarat. Termowell atau poket boleh digunakan supaya tiada gangguan pada proses apabila sensor sedang diganti. Termowell juga menyediakan perlindungan kepada sensor daripada media yang agresif serta mengekalkan integriti proses fizikal sekiranya penyingkiran sensor jika ia dipasang secara kekal ke dalam proses melalui benang atau bebibir.
Kepala Terminal
Terdapat banyak jenis kepala terminal yang tersedia untuk memenuhi keperluan pelbagai aplikasi. Variasinya boleh dipelbagaikan kepada saiz, bahan, akomodasi, rintangan terhadap media, rintangan terhadap kebakaran atau letupan dan sebagainya. Blok terminal yang terletak di "Kepala" membolehkan penyambungan wayar sambungan. Pelbagai bahan digunakan untuk penamatan skru atau pateri termasuk kuprum, loyang bersalut dan sebagainya.
Penamatan Alternatif
Alternatif kepada kepala terminal termasuk wayar sambungan yang keluar terus daripada prob, sambungan palam dan soket yang dipasang pada prob dan "ekor". Penjimatan kos dapat direalisasikan apabila kepala tidak diperlukan walaupun kekasaran keseluruhan mungkin terhad pada tahap tertentu terutamanya apabila wayar sambungan langsung ditentukan.
Bahan Sarung
Bahan sarung terdiri daripada keluli lembut dan keluli tahan karat hingga oksida refraktori (seramik) dan pelbagai bahan eksotik termasuk logam nadir. Pilihan sarung bergantung pada suhu operasi, ciri media, ketahanan dan pertimbangan lain termasuk hubungan bahan dengan jenis sensor.
Tiub Perlindungan
Awas: Disebabkan kekonduksian terma tiub logam yang tinggi, panjang sisipan minimum hendaklah lebih daripada dua puluh lima kali ganda diameter keseluruhannya untuk menghapuskan ralat pengaliran haba.
Tiub perlindungan lain juga disediakan.
Nota: Suhu operasi dan maksimum tiub di atas berbeza-beza bergantung pada persekitaran pengukuran
Bahan Sarung Logam dan Bukan Logam
Pilihan sarung logam atau bukan logam bergantung pada suhu dan atmosfera proses. Tiub seramik (bukan logam) rapuh tetapi mempunyai rintangan kimia yang tinggi; ia boleh bertahan pada suhu tinggi (sehingga 1800°C dalam beberapa kes). Tiub logam, biasanya keluli tahan karat, mempunyai kelebihan mekanikal dan kekonduksian terma yang lebih tinggi; ia biasanya kebal terhadap kejutan haba yang boleh mengakibatkan sarung tiub seramik dengan mudah. Bergantung pada aloi yang ditentukan, sarung logam boleh digunakan pada suhu sehingga 1150°C. Seramik adalah lebih baik apabila ketulenan tinggi diperlukan untuk mengelakkan sensor atau produk tercemar pada suhu tinggi.
Sarung Seramik Dengan Elemen Termokopel
Walaupun mempunyai sifat mekanikal yang agak lemah, tiub seramik digunakan; tidak termasuk keadaan di mana logam akan digunakan kerana sebab kimia atau kerana suhu yang berlebihan atau kerana sebab lain. Aplikasi utamanya adalah antara 1000 hingga 1800 °C. Ia mungkin bersentuhan langsung dengan medium atau boleh digunakan sebagai sarung dalaman kedap gas untuk memisahkan termogandingan daripada tiub perlindungan logam sebenar. Ia harus dipasang dalam kedudukan tergantung di atas 1200°C untuk mengelakkan herotan atau patah akibat tekanan lenturan. Retakan halus pun boleh menyebabkan pencemaran termogandingan yang mengakibatkan hanyutan atau kegagalan. Rintangan seramik terhadap kejutan suhu meningkat dengan kekonduksian terminalnya dan kekuatan tegangannya lebih besar untuk pekali pengembangan haba yang lebih kecil. Ketebalan dinding bahan juga penting; tiub berdinding nipis lebih baik daripada ketebalan dinding yang lebih besar. Retakan kerap berlaku jika ia mengalami perubahan suhu yang terlalu cepat apabila ia dikeluarkan dengan cepat dari relau panas.
Oleh itu, penggunaan sarung seramik kedap gas dalam dan luar adalah dinasihatkan. Tiub berdinding nipis luar melindungi tiub dalam daripada kejutan suhu melalui udara di antara keduanya. Ini memanjangkan hayat pemasangan tetapi mengakibatkan tindak balas yang lebih perlahan. Dalam kes termogandingan logam jarang, seramik mestilah mempunyai ketulenan yang sangat tinggi. Termogandingan platinum sangat sensitif terhadap pencemaran oleh atom asing.
Thermowell
Thermowells Memberikan perlindungan kepada prob suhu terhadap keadaan operasi yang tidak menguntungkan seperti media menghakis, hentaman fizikal dan gas atau cecair bertekanan tinggi. Penggunaannya juga membolehkan penukaran prob yang cepat dan mudah tanpa perlu "membuka" proses.
Thermowell mempunyai pelbagai bentuk dan menggunakan pelbagai bahan (biasanya keluli tahan karat); terdapat pelbagai jenis kelengkapan benang atau bebibir bergantung pada keperluan pemasangan. Ia boleh digerudi daripada bahan pepejal untuk integriti tekanan tertinggi atau ia boleh berbentuk poket termo yang diperbuat daripada tiub dan semak heksagon atau bebibir; pembinaan yang lebih baharu membolehkan tempoh rendaman yang lebih lama.
Thermowells memindahkan haba ke sensor yang dipasang dan disebabkan oleh inersia haba itu diperkenalkan.
Sebarang perubahan suhu dalam proses mengambil masa yang lebih lama untuk menjejaskan sensor jika termowell terdapat; justeru masa tindak balas akan meningkat. Faktor ini mesti dipertimbangkan semasa menentukan termowell; kecuali apabila keseimbangan terma wujud, pengukuran suhu mungkin tidak tepat sehingga tahap tertentu.
Lubang optimum merupakan parameter penting memandangkan sentuhan fizikal antara dinding dalam termowell dan prob adalah penting untuk gandingan haba. Dalam kes termogandingan, iaitu pengesanan hujung, adalah penting untuk memastikan prob disalut sepenuhnya (bersentuhan dengan hujung termowell). Bagi sensor Pt 100, iaitu pengesanan batang, perbezaan antara diameter luar prob dan lubang mesti dikekalkan pada tahap minimum mutlak.
Pemilihan Thermowell
Bahan Faktor Panjang Umur
Secara amnya, pemilihan bahan termowell dikawal terutamanya mengikut kakisan yang dihadapi oleh telaga tersebut. Pengilat tinggi yang diberikan kepada semua telaga keluli tahan karat dan Monel memberikan rintangan kakisan maksimum.
Telaga juga terdapat dalam gred khas keluli tahan karat, keluli krom-molibdenum, gangsa silikon, hastelloy B&C, nikel, titanium dan monel.
Sambungan-Faktor Pemasangan
Semua telaga berulir diperbuat daripada bahan yang mudah dikimpal atau dipateri. Kimpalan dan pematerian adalah penting untuk pemasangan yang memerlukan pengedap. Benang paip memberikan kekuatan mekanikal, dan kimpalan atau pematerian menyediakan pengedap.
Telaga bebibir (selain jenis batu van) terdiri daripada telaga stok bar yang dikimpal kukuh pada bebibir berkualiti tinggi. Pembinaan standard menggunakan kimpalan alur "J" utama dan fillet bersih alur serong. Pembinaan kimpalan berganda ini menghapuskan kemungkinan kakisan rekahan kerana tiada sambungan terbuka terdedah sama ada dari dalam atau di luar pemasangan.
Telaga kimpal soket mudah dipasang, hanya kimpalkannya pada tempatnya. Telaga ini sesuai dengan gandingan atau bebibir kimpal soket standard ASA.
Panjang Sisipan - Faktor Ketepatan
Jarak dari hujung perigi ke bahagian bawah ulir atau sambungan lain ditakrifkan sebagai panjang sisipan (ditetapkan sebagai "U"). Untuk ketepatan terbaik, panjang ini hendaklah cukup besar untuk membolehkan keseluruhan bahagian sensitif suhu elemen diunjurkan ke dalam medium yang diukur. Elemen yang dipasang dengan betul: dalam cecair, elemen hendaklah direndam sehingga panjang sensitifnya ditambah satu inci, dan dalam udara atau gas, elemen hendaklah direndam sehingga panjang sensitifnya ditambah tiga inci.
Saiz Lubang - Faktor Kebolehtukaran
Hampir semua pemasangan menggunakan beberapa jenis sensor pengukur suhu. Pemilihan diameter lubang standard boleh menghasilkan fleksibiliti yang melampau dalam loji tersebut. Telaga yang sama boleh menampung termogandingan, termometer rintangan dan termometer bimetal.
Faktor Penarafan Halaju Telaga Tirus Atau Lurus
Tangkai tirus memberikan kekakuan yang lebih tinggi dengan kepekaan yang sama. Nisbah kekuatan kepada berat yang lebih tinggi memberikan frekuensi semula jadi yang lebih tinggi kepada telaga ini berbanding telaga tangkai lurus dengan panjang yang setara, justeru membolehkan operasi pada halaju bendalir yang lebih tinggi.
Penilaian Halaju Telaga
Bendalir yang mengalir melalui telaga membentuk gelombang bergelora, yang mempunyai frekuensi yang pasti, berdasarkan diameter bendalir. Adalah penting bahawa telaga mempunyai frekuensi yang mencukupi supaya frekuensi gelombang tidak akan sama dengan frekuensi semula jadi telaga itu sendiri. Jika frekuensi semula jadi telaga bertepatan dengan frekuensi gelombang, telaga akan bergetar sehingga musnah dan terputus dalam paip.
Pengiraan Getaran Untuk Stok Bar
Menurut piawaian ASME PTC 19.3 F /F < 0.8 wn Di sini, F = 2.64 (v/b) w 2 F = (K /L ) vE/R nf Di mana, F = frekuensi telaga w F = frekuensi semula jadi, nv = halaju bendalir dalam fps, b = diameter hujung telaga Thermo, K = pemalar yang diperoleh daripada jadual 1.4 ASME PTC 19.3, f L = panjang telaga Thermo, 6 E = modulus keanjalan bahan telaga Thermo; 28×10 psi, 3 R = berat tentu logam; 0.29 lbs/inci piawaian ME PTC 19.3.
Sambungan Proses
Sambungan Berulir
Benang selari atau tirus dibuat untuk pemasangan yang mudah ke dalam kimpalan yang dipasang terus ke dalam proses. Sambungan sedemikian sesuai untuk telaga berdiameter lebih kecil, yang tidak mungkin ditukar dengan kerap.
Sambungan Flanged
Sambungan bebibir adalah lebih baik jika terdapat keperluan untuk penggantian telaga yang lebih kerap seperti kadar kakisan yang tinggi. Bebibir diboltkan kepada bebibir yang dipasang pada proses tersebut. Teknik sedemikian lebih sesuai untuk diameter paip yang besar dan untuk aplikasi tekanan tinggi.
Sambungan Kimpalan
Sambungan kimpalan boleh digunakan apabila prosesnya tidak menghakis dan penyingkiran rutin tidak diperlukan. Integriti tinggi dicapai dan teknik ini sesuai untuk aplikasi suhu & tekanan tinggi.
Pemasangan
Memasang pemasangan sensor suhu ke dalam termowell atau terus ke dalam proses memerlukan penggunaan sejenis kelengkapan tembaga atau keluli tahan karat. Kelengkapan termasuk pelbagai kesatuan berulir, penutup bayonet (dan penyesuai) dan bebibir. Kelengkapan mampatan boleh laras digunakan terus pada prob untuk mencapai panjang sisipan yang diperlukan dalam proses dan untuk memastikan sarung prob yang betul ke dalam termowell.
Flange boleh laras juga boleh digunakan untuk pemasangan sensor ke dalam proses. Penutup bayonet menyediakan kaedah pemasangan pantas ke dalam penyesuai yang sesuai yang terletak di dalam proses; teknik ini digunakan secara meluas dalam jentera plastik.
Senduk dan palam heksagon digunakan apabila pelarasan atau penyingkiran kurang dipertimbangkan.
Pilihan pemasangan mungkin ditentukan oleh keperluan integriti tekanan atau oleh kekangan saiz fizikal. Pemasangan mampatan dan semak berulir boleh dibekalkan dengan benang tirus untuk mencapai sambungan ketat tekanan.
