Tvertnes temperatūras sensors: principi, struktūra un pielietojums

Temperatūra ir viens no svarīgākajiem parametriem rezervuāru uzglabāšanas un rūpniecisko procesu uzraudzībā. Neatkarīgi no tā, vai tvertnē ir ūdens, pārtikas eļļa, degviela, termiskās uzglabāšanas šķidrums vai citi materiāli, temperatūras izmaiņas var tieši ietekmēt produkta kvalitāti, uzglabāšanas drošību, aprīkojuma efektivitāti un ekspluatācijas izmaksas.

A tvertnes temperatūras sensorsir paredzēts nepārtrauktai temperatūras mērīšanai uzglabāšanas tvertnē un datu pārsūtīšanai uz vietējo kontrolieri, datu ieguves bloku, PLC vai attālās uzraudzības sistēmu.

Lielām vai dziļām tvertnēm temperatūras mērīšana tikai vienā pozīcijā bieži vien ir nepietiekama. Temperatūras noslāņošanās var notikt starp tvertnes augšējo, vidējo un apakšējo daļu. Šī iemesla dēļ adaudzpunktu tvertnes temperatūras sensora kabelissniedz pilnīgāku priekšstatu par iekšējās temperatūras sadalījumu.

Šajā rakstā ir izskaidrots tvertnes temperatūras sensoru darbības princips, struktūra, uzstādīšanas metodes un tipiski pielietojumi, īpašu uzmanību pievēršot nerūsējošā tērauda daudzpunktu temperatūras uzraudzības kabeļiem.

Kas ir tvertnes temperatūras sensors?

A tvertnes temperatūras sensorsir rūpnieciska temperatūras mērīšanas ierīce, kas uzstādīta uzglabāšanas tvertnes iekšpusē vai ap to, lai noteiktu uzglabātās vides temperatūru.

Atkarībā no lietojumprogrammas tas var būt paredzēts:

• Ūdens tvertnes
• Eļļas uzglabāšanas tvertnes
• Pārtikas eļļas tvertnes
• Degvielas tvertnes
• Siltuma enerģijas uzglabāšanas tvertnes
• Atdzesētā ūdens tvertnes
• Rūpniecisko procesu tvertnes
• Lieli vertikāli uzglabāšanas trauki

Tradicionālās temperatūras uzraudzības sistēmas bieži izmanto vienu temperatūras zondi. Lai gan šī metode ir piemērota mazām tvertnēm, tā var precīzi neatspoguļot temperatūras sadalījumu lielā tvertnē.

Daudzpunktu temperatūras sensora kabelis atrisina šo problēmu, vienā kabelī uzstādot vairākus digitālos temperatūras sensora elementus. Tāpēc dažādi mērīšanas punkti var vienlaicīgi uzraudzīt dažādus dziļumus.

Piemēram, vienā 20 metru sensora kabelī var būt vairāki temperatūras sensori, kas novietoti ar iepriekš noteiktiem intervāliem. Pēc tam uzraudzības sistēma var atsevišķi parādīt temperatūras vērtības no tvertnes augšējās, vidējās un apakšējās daļas.

Kāpēc vairāku punktu temperatūras uzraudzība ir svarīga?

Temperatūra tvertnē reti ir pilnīgi vienāda.

Var radīt atšķirības šķidruma blīvumā, ārējās vides temperatūrā, sildīšanā, dzesēšanā, cirkulācijā un tvertnes struktūrātemperatūras stratifikācija.

Piemēram, temperatūra tvertnes virsmas tuvumā var ievērojami atšķirties no temperatūras apakšā.

Viena punkta sensors var ziņot:

Augšējā temperatūra: 25 grādi

Tomēr faktiskais tvertnes stāvoklis varētu būt:

• Augšējais slānis: 25 grādi
• Vidējais slānis: 20 grādi
• Apakšējais slānis: 16 grādi

Ja tiek izmantots tikai viens sensors, uzraudzības sistēma var neizdoties

A daudzpunktu tvertnes temperatūras uzraudzības sistēmasniedz informāciju par temperatūru vairākās vertikālās pozīcijās, palīdzot operatoriem izprast tvertnes reālo termisko stāvokli.

Tas ir īpaši noderīgi lielās uzglabāšanas tvertnēs un termiskās uzglabāšanas lietojumos.

Tvertnes temperatūras sensora darbības princips ir atkarīgs no izmantotās sensoru tehnoloģijas.

Kopējās rūpnieciskās temperatūras mērīšanas tehnoloģijas ietver:

Gariem daudzpunktu temperatūras kabeļiem digitālā temperatūras noteikšanas tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības.

Katrs sensors ir uzstādīts iepriekš noteiktā vietā kabeļa iekšpusē, un tam ir sava identifikācijas informācija. Datu ieguves bloks sazinās ar sensoriem un nolasa katra mērīšanas punkta temperatūru.

Tipisks uzraudzības process ir:

Sensori vispirms pārvērš temperatūru elektriskā vai digitālā informācijā. Pēc tam iegūšanas vienība apkopo datus un pārsūta tos uz displeju, datoru vai attālās uzraudzības platformu.

Izmantojot digitālo daudzpunktu sistēmu, vairāki sensoru punkti var darboties, izmantojot kopēju sakaru kabeli, samazinot tvertnē nepieciešamo atsevišķu vadu skaitu.

Ieteicamā literatūra:Temperatūras sensori: veidi, kā tie darbojas un galvenie lietojumi

Uzticamam tvertnes temperatūras sensoram ir jādarbojas ilgu laiku vidē, kas saistīta ar mitrumu, iegremdēšanu, koroziju un mehānisku spriegumu.

Šī iemesla dēļ temperatūras kabeļa mehāniskā struktūra ir tikpat svarīga kā sensora elements.

Tipisksnerūsējošā tērauda tvertnes temperatūras sensora kabelissatur vairākus aizsargslāņus.

1. 304 Nerūsējošā tērauda ārējā aizsardzība

Ārējais slānis var izmantot a304 nerūsējošā tērauda elastīgs aizsargapvalks.

Salīdzinot ar parastajām plastmasas kabeļu apvalkiem, nerūsējošais tērauds nodrošina labāku mehānisko aizsardzību un izturību pret koroziju.

Metāla aizsargkonstrukcija var palīdzēt aizsargāt iekšējos vadītājus un sensorus no:

• Mehāniskā ietekme
• Vilkšanas spēks
• Tvertnes uzstādīšanas spriegums
• Ūdens iedarbība
• Eļļas iedarbība
• Ilgstoša rūpnieciska izmantošana

Ūdens tvertnēm un daudzām rūpnieciskām šķidrumu uzglabāšanas vajadzībām nerūsējošais tērauds ir īpaši piemērots, jo tas apvieno labu izturību pret koroziju un mehānisko izturību.

2. Ūdensizturīgs iekšējais sensora kodols

Nerūsējošā tērauda aizsargapvalka iekšpusē ir temperatūras sensora kodols.

Iekšējo konstrukciju var pilnībā noslēgt un hidroizolēt, lai aizsargātu temperatūras sensorus un vadītājus no mitruma iekļūšanas.

Lietojumprogrammām, kurām nepieciešama nepārtraukta iegremdēšana, gan aizsargapvalkam, gan sensora serdenim jānodrošina uzticama ūdensnecaurlaidīga darbība.

Pareizi izstrādāts sensora kabelis var sasniegtIP68 līmeņa ūdensnecaurlaidīga aizsardzība, ļaujot sensora sekcijai darbības laikā palikt iegremdēta šķidrumā.

3. Vairāki temperatūras sensori

Viena no svarīgākajām daudzpunktu kabeļa īpašībām ir iespēja vienā kabeli uzstādīt vairākus temperatūras sensorus.

Sensoru attālumu var pielāgot atbilstoši tvertnes izmēriem.

Piemēram:

• 1 metrs starp sensoriem
• 2 metri starp sensoriem
• Dažādas atstarpes dažādās pozīcijās

Lieliem tvertnes projektiem var pielāgot arī kopējo kabeļa garumu un mērīšanas punktu skaitu.

Daudzpunktu dizains ļauj operatoriem iegūt temperatūras profilu, nevis vienu temperatūras vērtību.

4. Nomaināms sensora serdes dizains

Apkope ir svarīgs apsvērums pastāvīgi uzstādītām tvertņu uzraudzības sistēmām.

Daži temperatūras uzraudzības kabeļi izmanto amaināms iekšējais sensora kodols.

Ja ir bojāts iekšējais sensora elements, sensora serdi var noņemt un nomainīt, pilnībā nenoņemot no tvertnes ārējo nerūsējošā tērauda aizsargkonstrukciju.

Šis dizains sniedz vairākas priekšrocības:

• Vieglāka apkope
• Samazinātas nomaiņas izmaksas
• Mazāk demontāžas no tvertnes puses
• Īsāks apkopes dīkstāves laiks
• Ilgāks ārējās aizsargkonstrukcijas kalpošanas laiks

Tas ir īpaši vērtīgi, ja kabeļi ir uzstādīti lielās tvertnēs, kur pilnīga noņemšana var būt sarežģīta.

5.Pretsvara dzelzs

Vertikālajiem tvertnes temperatūras kabeļiem bieži ir nepieciešams apakšējais svars.

Svars nodrošina, ka temperatūras kabelis karājas vertikāli tvertnes iekšpusē un palīdz uzturēt pareizu sensora pozīciju.

Vītņots savienojums starp kabeli un svaru var vienkāršot uzstādīšanu un apkopi.

Tvertnes temperatūras sensors jāizvēlas atbilstoši tvertnes izmēriem, šķidruma veidam, sakaru sistēmai un nepieciešamajai mērījumu precizitātei.

ZS-OIL-2 tipa daudzpunktu temperatūras uzraudzības kabeļa tipiskie tehniskie parametri ietver:

Faktiskās specifikācijas jāizvēlas atbilstoši darbības videi un projekta prasībām.