Senzor de temperatură rezervor: principii, structură și aplicații

Temperatura este unul dintre cei mai importanți parametri în stocarea rezervorului și monitorizarea proceselor industriale. Indiferent dacă rezervorul conține apă, ulei comestibil, combustibil, lichid de stocare termică sau alte materiale, schimbările de temperatură pot afecta în mod direct calitatea produsului, siguranța depozitării, eficiența echipamentului și costurile de operare.

A senzor de temperatura rezervoruluieste proiectat pentru a măsura în mod continuu temperatura în interiorul unui rezervor de stocare și a transmite datele către un controler local, o unitate de achiziție de date, un PLC sau un sistem de monitorizare la distanță.

Pentru rezervoarele mari sau adânci, măsurarea temperaturii la o singură poziție este adesea insuficientă. Stratificarea temperaturii poate apărea între partea superioară, mijlocie și inferioară a rezervorului. Din acest motiv, acablu senzor de temperatură rezervor multipunctoferă o imagine mai completă a distribuției interne a temperaturii.

Acest articol explică principiul de lucru, structura, metodele de instalare și aplicațiile tipice ale senzorilor de temperatură din rezervor, cu accent deosebit pe cablurile de monitorizare a temperaturii din oțel inoxidabil în mai multe puncte.

Ce este un senzor de temperatură a rezervorului?

A senzor de temperatura rezervoruluieste un dispozitiv industrial de măsurare a temperaturii instalat în interiorul sau în jurul unui rezervor de stocare pentru a detecta temperatura mediului stocat.

În funcție de aplicație, acesta poate fi proiectat pentru:

• Rezervoare de apă
• Rezervoare de stocare a uleiului
• Rezervoare de ulei comestibil
• Rezervoare de combustibil
• Rezervoare de stocare a energiei termice
• Rezervoare de apă răcită
• Rezervoare de proces industrial
• Vase mari de depozitare verticale

Sistemele tradiționale de monitorizare a temperaturii folosesc adesea o singură sondă de temperatură. Deși această metodă este potrivită pentru rezervoarele mici, este posibil să nu reprezinte cu exactitate distribuția temperaturii în interiorul unui rezervor mare.

Un cablu cu senzor de temperatură în mai multe puncte rezolvă această problemă prin instalarea mai multor elemente digitale de detectare a temperaturii de-a lungul unui cablu. Prin urmare, diferite puncte de măsurare pot monitoriza diferite adâncimi simultan.

De exemplu, un cablu de senzor de 20 de metri poate conține mai mulți senzori de temperatură poziționați la intervale predeterminate. Sistemul de monitorizare poate afișa individual valorile temperaturii din secțiunile superioare, mijlocii și inferioare ale rezervorului.

De ce este importantă monitorizarea temperaturii în mai multe puncte?

Temperatura din interiorul unui rezervor este rareori complet uniformă.

Pot crea diferențe în densitatea lichidului, temperatura mediului extern, încălzirea, răcirea, circulația și structura rezervoruluistratificarea temperaturii.

De exemplu, temperatura din apropierea suprafeței rezervorului poate fi semnificativ diferită de temperatura din apropierea fundului.

Un senzor cu un singur punct poate raporta:

Temperatura de vârf: 25 de grade

Cu toate acestea, starea reală a rezervorului ar putea fi:

• Stratul superior: 25 de grade
• Stratul mijlociu: 20 de grade
• Stratul inferior: 16 grade

Dacă este utilizat un singur senzor, sistemul de monitorizare poate eșua

A sistem multipunct de monitorizare a temperaturii rezervoruluioferă informații despre temperatură în mai multe poziții verticale, ajutând operatorii să înțeleagă starea termică reală a rezervorului.

Acest lucru este util în special în rezervoarele mari de stocare și aplicațiile de stocare termică.

Principiul de funcționare al unui senzor de temperatură a rezervorului depinde de tehnologia de detectare utilizată.

Tehnologiile industriale comune de măsurare a temperaturii includ:

Pentru cablurile lungi de temperatură cu mai multe puncte, tehnologia digitală de detectare a temperaturii oferă mai multe avantaje.

Fiecare senzor este instalat într-o locație predeterminată în interiorul cablului și are propriile informații de identificare. Unitatea de achiziție de date comunică cu senzorii și citește temperatura fiecărui punct de măsurare.

Un proces tipic de monitorizare este:

Senzorii convertesc mai întâi temperatura în informații electrice sau digitale. Unitatea de achiziție colectează apoi datele și le transferă pe un afișaj, computer sau platformă de monitorizare la distanță.

Cu un sistem digital cu mai multe puncte, mai multe puncte de detectare pot funcționa printr-un cablu de comunicație comun, reducând numărul de fire individuale necesare în interiorul rezervorului.

Lectură recomandată:Senzori de temperatură: tipuri, cum funcționează și aplicații cheie

Un senzor de temperatură fiabil al rezervorului trebuie să funcționeze perioade lungi de timp în medii care implică umiditate, imersie, coroziune și solicitări mecanice.

Din acest motiv, structura mecanică a cablului de temperatură este la fel de importantă ca și elementul de detectare.

Un tipiccablu senzor temperatură rezervor din oțel inoxidabilcontine mai multe straturi protectoare.

1. 304 Protecție exterioară din oțel inoxidabil

Stratul extern poate folosi aManta de protectie flexibila din otel inoxidabil 304.

În comparație cu mantașele de cablu din plastic obișnuite, oțelul inoxidabil oferă o protecție mecanică mai bună și rezistență la coroziune.

Structura de protecție metalică poate ajuta la protejarea conductoarelor interne și a senzorilor de:

• Impact mecanic
• Forța de tragere
• Stresul la instalarea rezervorului
• Expunerea la apă
• Expunerea la ulei
• Utilizare industrială pe termen lung

Pentru rezervoarele de apă și multe aplicații industriale de stocare a lichidelor, oțelul inoxidabil este deosebit de potrivit deoarece combină rezistența bună la coroziune cu rezistența mecanică.

2. Miez de senzor intern impermeabil

În interiorul învelișului de protecție din oțel inoxidabil se află miezul de detectare a temperaturii.

Structura internă poate fi complet etanșată și impermeabilizată pentru a proteja senzorii de temperatură și conductorii de pătrunderea umezelii.

Pentru aplicațiile care necesită imersie continuă, atât învelișul de protecție, cât și miezul senzorului ar trebui să ofere performanțe fiabile de impermeabilitate.

Un cablu senzor proiectat corespunzător poate ajungeProtecție impermeabilă la nivel IP68, permițând secțiunii de detectare să rămână scufundată în lichid în timpul funcționării.

3. Senzori multipli de temperatură

Una dintre cele mai importante caracteristici ale unui cablu cu mai multe puncte este capacitatea de a instala mai mulți senzori de temperatură de-a lungul unui singur cablu.

Distanța dintre senzori poate fi personalizată în funcție de dimensiunile rezervorului.

De exemplu:

• 1 metru între senzori
• 2 metri între senzori
• Spațiere diferită în poziții diferite

Pentru proiecte de rezervoare mari, lungimea totală a cablului și numărul de puncte de măsurare pot fi, de asemenea, personalizate.

Un design cu mai multe puncte permite operatorilor să obțină un profil de temperatură mai degrabă decât o singură valoare a temperaturii.

4. Design de bază al senzorului înlocuibil

Întreținerea este un aspect important pentru sistemele de monitorizare a rezervoarelor instalate permanent.

Unele cabluri de monitorizare a temperaturii folosesc amiezul senzorului intern înlocuibil.

Dacă un element senzor intern este deteriorat, miezul senzorului poate fi îndepărtat și înlocuit fără a îndepărta complet structura de protecție externă din oțel inoxidabil din rezervor.

Acest design oferă mai multe beneficii:

• Întreținere mai ușoară
• Costuri reduse de înlocuire
• Mai puțină dezasamblare pe partea rezervorului
• Timp de întreținere mai scurt
• Durată de viață mai lungă a structurii de protecție externă

Acest lucru este deosebit de valoros atunci când cablurile sunt instalate în interiorul rezervoarelor mari, unde îndepărtarea completă poate fi dificilă.

5.Fier contragreutate

Cablurile verticale de temperatură a rezervorului necesită adesea o greutate inferioară.

Greutatea menține cablul de temperatură atârnat vertical în interiorul rezervorului și ajută la menținerea poziției corecte a senzorului.

O conexiune filetată între cablu și greutate poate simplifica instalarea și întreținerea.

Un senzor de temperatură al rezervorului trebuie selectat în funcție de dimensiunile rezervorului, tipul de lichid, sistemul de comunicare și precizia de măsurare necesară.

Pentru cablul de monitorizare a temperaturii în mai multe puncte de tip ZS-OIL-2, parametrii tehnici tipici includ:

Specificațiile reale trebuie selectate în funcție de mediul de operare și de cerințele proiectului.