低温环境

零下60°C的介质温度对电子温度计的设计师来说可能不值一提,但如果说环境温度达到零下60°C,那设计师估计得倒吸口冷气。

说到这里,你应该能马上意识到,普通标准仪表在这种环境条件下是不适用的。一方面,全球变暖要求设备能够适用于极低的环境温度,但在另一方面,这些设备并不能被真正整合在一起。事实就是如此。不就之前,电子温度计的最低测试温度(环境温度)还只能达到零下40°C,但现如今,该温度值正越来越接近零下60°C。

那为何要将仪表用于这样令人不适的极低环境温度中呢?重要原因之一就是人类正在前往更冷的区域勘探石油、燃气和其他矿物质。除计量和地理方面的要求外,液态气体领域的应用也要求使用合适的电子温度计。

Cold environments and liquid gases

低温环境和液态气体


标准型热电阻温度计不适用于此类低温环境。这就促使制造商们开发出能够适用在低至零下60°C的极寒环境的特殊耐低温温度计。

示例:适用于低温环境的电子温度计

Left: Model TR40 resistance thermometer with connection cable (wide range of applications) Right: Model TR12-B resistance thermometer for the process industry (petrochemical industry, oil and gas industry)

左图:带接线电缆的TR40型热电阻温度计(应用范围广泛) 右图:适用于过程应用的TR12-B型热电阻温度计(石化行业、石油和天然气行业)

特殊版本 – 尽管通过目视检查难以将这些仪表与标准仪表区分开来,但这些仪表在设计、构造和材料方面的要求确实更高。为了能够实现最佳运行可靠性,这些特殊温度计的组件都是采用适用于低温工况的材料制成。

此外,对组件和整个仪表的要求也很严苛。例如,必须在测试产品外部最弱的点进行抗冲击性测试,且这些测试必须在准备投入使用的已安装温度计上进行。

 

 

 

IP65 test per IEC 60529

IP65 防爆测试,符合 IEC 60529标准

需要进行这样详尽的调查并提交相关文件的一个主要原因是塑料在低温条件下所表现出的特性:温度越低,脆性越高。这表明材料有可用性限制(如电缆接头和密封件内使用的材料)。


 
除了密封件,密封剂、粘合剂、喷漆表壳和壳体内部接线电缆上的护套(常常被忽略)等材料都必须满足测试温度规定的要求。在低温环境条件下电缆最好保持静止不动,即固定安装。这样能够防止出现细微裂缝,从而阻止湿气进入。显示屏和变送器等电子元件现如今虽已能够用于极端环境条件的应用。但低温的追溯性匹配将无法再实现。
  
因而,为了确保在上述低温条件下的过程安全,测试温度必须受安全系数的限制。此外,具有防爆设计的仪表将在零下70°C的温度条件下进行测试。同时,对于不锈钢,环境温度通常对其没有影响,但在低温环境下,铝合金却容易出现问题,因此,也会在零下70°C条件下测试温度计金属组件的抗冲击性。

结论
温度计在取得认证后交付给客户之前,其单个重要组件和成品都会经过多次的特殊测试。


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