管道温度测量

温度是目前工业领域最常见的被测对象。然而,针对温度测量还没有通用的解决方案。即使是在设计管道测量点时,也必须考虑诸多因素来选择温度传感器。 当您考虑使用螺纹式温度传感器(有创性测量法)或是捆绑式温度传感器(无创性测量法)时,以下几个方面非常重要。

响应时间及精度

螺纹式温度传感器拥有显著优势:它们与介质接触。这也是所有既要求精度,又强调快速响应的应用领域使用螺纹式温度传感器的原因。制造工业中的加工流程就是一个实例,在这些应用中,测量仪器多数被集成在控制及调节系统内。

对于应用在机械制造及其同类领域中的温度测量,温度传感器通常只用于检测功能。因此相较化工或制药流程,其对于精度的要求相对偏低,且对响应时间要求也不高。因此, 在这类情况下,捆绑式温度传感器可为此提供有效解决方案。温度传感器的吸热功能关键取决于外壳的尺寸,材质和形状。铝制外壳相较不锈钢或黄铜材质所用加热时间更短。例如在温度传感器的安装套管内存在测量点的空气层时,可能还会减少传热。此类影响可以通过特殊的热复合方式部分抵消。

过程温度

捆绑式温度传感器的过程温度限制有清晰的界定。捆绑式温度传感器的最高适用温度为200摄氏度。若高于此温度,则加热管道将融化连接端口的绝缘体。另一方面,根据型号可在最高400摄氏度的温度下使用。

环境温度

在使用捆绑式温度传感器时,环境温度对温度测量的影响相较使用螺纹式温度传感器总体更大。在此类情况中,为了获取可用结果,必须使测量点被完好隔热,特别是当应用中的介质与环境温度差较大时。指针外壳越小,就越可能使用预制保温组件。在使用螺纹式温度传感器时,如果插入长度过短,可能会造成由散热引起的很大错误。因此,若要良好隔热,捆绑式外壳更适用于小直径管道。

温度传感器对于介质的影响

测量时,捆绑式温度传感器不与介质接触,因此不会对介质有任何影响。另一方面,螺纹式温度传感器可凭较小标准宽度阻断管道中的介质流。此外,阈杆中的沉积不能被排除,这可能同时影响到测量结果和极限情况下的介质质量。

安装和运行测量点

安装螺纹式温度传感器,必须打开管道并且为温度传感器安装一个底座。测量仪器必须设计成专用型,且不仅特定于精度和响应时间。如果使用到腐蚀介质,可能需要特殊材料制成的阈杆或者附加的热电偶套管。校准或更换温度传感器时,轴内首先必须排水(除非是带热电偶套管的测量点)。

图一:安装在管道上的捆绑式温度传感器

在使用捆绑式温度传感时,管道总保持闭合。因此无需考虑腐蚀介质,也就无需考虑到适合温度传感器的材料。由于测量点相对扁平的外形,温度传感器的安装也可在紧密的空间中操作。

使用管道卡箍或拧紧带可将捆绑式温度传感器安装到管道上。传感器壳体通常有一个圆形接触面对应其各自的管路直径。这种情况下,带有不同管路直径的应用就需要配备不同型号的仪器。

图二:带有快速安装支架的捆绑式温度传感器

在这样的背景下,威卡已设计出TF44型号的捆绑式温度传感器。其铝制外壳具有导热性极佳的特色,并且其边长仅为6毫米,可适用于全部标准宽度。

 

相较于螺纹式温度传感器,安装捆绑式温度传感器就所耗费的材料和人工而言更为节省。然而无论是在热泵或是在综合热电厂中,不断紧促的安装环境却使得必要的人工操作更加复杂。

 

图三:TF44型捆绑式温度传感器的快速安装支架

图三:TF44型捆绑式温度传感器的快速安装支架

在研发TF44型温度传感器时要考虑到该方面。在紧促空间内安装无需使用工具,可使用快速安装支架。该支架适用的管径范围为12毫米至42毫米。

当标准宽度较小时使用捆绑式温度传感器有优势吗?

制造工业中,管道内仍旧推荐使用有创性温度测量法。但是,微型化的持续趋势使得在管道系统中使用紧凑型捆绑式温度传感器成为必然,这尤其体现在机器制造和厂房建设方面。由于配置了包含传感器、外壳和安装支架在内的特殊系统,测量点安装的费用和人力可降至最小。

您关于管道测量点的经验是什么?您觉得使用捆绑式温度传感器正确吗?或者您更倾向于使用有创性的测量方法?在机器制造领域的微型化趋势是持续上升还是已经走到尽头?请您在评论区留下您的宝贵意见。

您可在威卡官网查询到有关TF44型捆绑式温度传感器的详细信息。

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