חיישן טמפרטורת מיכל: עקרונות, מבנה ויישומים

טמפרטורה היא אחד הפרמטרים החשובים ביותר באחסון מיכלים ובניטור תהליכים תעשייתיים. בין אם המיכל מכיל מים, שמן מאכל, דלק, נוזל אחסון תרמי או חומרים אחרים, שינויי טמפרטורה יכולים להשפיע ישירות על איכות המוצר, בטיחות האחסון, יעילות הציוד ועלויות התפעול.

A חיישן טמפרטורת מיכלנועד למדוד באופן רציף טמפרטורה בתוך מיכל אחסון ולהעביר את הנתונים לבקר מקומי, יחידת רכישת נתונים, PLC או מערכת ניטור מרחוק.

עבור מיכלים גדולים או עמוקים, מדידת טמפרטורה במיקום אחד בלבד אינה מספקת לעתים קרובות. ריבוד טמפרטורה יכול להתרחש בין החלק העליון, האמצע והתחתון של המיכל. מסיבה זו, אכבל חיישן טמפרטורת מיכל רב נקודותמספק תמונה מלאה יותר של התפלגות הטמפרטורה הפנימית.

מאמר זה מסביר את עקרון העבודה, המבנה, שיטות ההתקנה והיישומים האופייניים של חיישני טמפרטורת מיכל, תוך התמקדות מיוחדת בכבלי ניטור טמפרטורה רב-נקודתיים מנירוסטה.

מהו חיישן טמפרטורת מיכל?

A חיישן טמפרטורת מיכלהוא מכשיר מדידת טמפרטורה תעשייתי המותקן בתוך או סביב מיכל אחסון כדי לזהות את הטמפרטורה של המדיום המאוחסן.

בהתאם ליישום, הוא עשוי להיות מתוכנן עבור:

• מיכלי מים
• מיכלי אחסון נפט
• מיכלי שמן למאכל
• מיכלי דלק
• מיכלי אגירת אנרגיה תרמית
• מיכלי מים צוננים
• מיכלי תהליך תעשייתי
• כלי אחסון אנכיים גדולים

מערכות מסורתיות לניטור טמפרטורה משתמשות לעתים קרובות בבדיקת טמפרטורה אחת. למרות ששיטה זו מתאימה למיכלים קטנים, ייתכן שהיא לא מייצגת במדויק את חלוקת הטמפרטורה בתוך מיכל גדול.

כבל חיישן טמפרטורה רב-נקודתי פותר בעיה זו על ידי התקנת מספר רכיבי חישת טמפרטורה דיגיטליים לאורך כבל אחד. לכן נקודות מדידה שונות יכולות לנטר עומקים שונים בו זמנית.

לדוגמה, כבל חיישן אחד של 20 מטר עשוי להכיל חיישני טמפרטורה מרובים הממוקמים במרווחים קבועים מראש. מערכת הניטור יכולה לאחר מכן להציג ערכי טמפרטורה מהחלק העליון, האמצעי והתחתון של המיכל בנפרד.

מדוע חשוב ניטור טמפרטורה רב-נקודתי?

הטמפרטורה בתוך הטנק היא לעתים נדירות אחידה לחלוטין.

הבדלים בצפיפות הנוזל, טמפרטורת הסביבה החיצונית, חימום, קירור, מחזור ומבנה המיכל יכולים ליצורריבוד טמפרטורה.

לדוגמה, הטמפרטורה ליד פני המיכל עשויה להיות שונה באופן משמעותי מהטמפרטורה ליד התחתית.

חיישן חד-נקודתי עשוי לדווח:

טמפרטורה עליונה: 25 מעלות

עם זאת, מצב הטנק בפועל יכול להיות:

• שכבה עליונה: 25 מעלות
• שכבה אמצעית: 20 מעלות
• שכבה תחתונה: 16 מעלות

אם נעשה שימוש בחיישן אחד בלבד, מערכת הניטור עלולה להיכשל

A מערכת ניטור טמפרטורת מיכל רב נקודתיתמספק מידע טמפרטורה במספר מיקומים אנכיים, ועוזר למפעילים להבין את המצב התרמי האמיתי של המיכל.

זה שימושי במיוחד במיכלי אחסון גדולים ויישומי אחסון תרמיים.

עקרון העבודה של חיישן טמפרטורת מיכל תלוי בטכנולוגיית החישה המשמשת.

טכנולוגיות מדידת טמפרטורה תעשייתיות נפוצות כוללות:

עבור כבלי טמפרטורות מרובים נקודות ארוכים, טכנולוגיית חישת טמפרטורה דיגיטלית מציעה מספר יתרונות.

כל חיישן מותקן במיקום שנקבע מראש בתוך הכבל ויש לו מידע זיהוי משלו. יחידת איסוף הנתונים מתקשרת עם החיישנים וקוראת את הטמפרטורה של כל נקודת מדידה.

תהליך ניטור טיפוסי הוא:

החיישנים ממירים תחילה את הטמפרטורה למידע חשמלי או דיגיטלי. לאחר מכן יחידת הרכישה אוספת את הנתונים ומעבירה אותם לתצוגה, למחשב או לפלטפורמת ניטור מרחוק.

עם מערכת מרובת נקודות דיגיטלית, מספר נקודות חישה יכולות לפעול באמצעות כבל תקשורת משותף, ולהפחית את מספר החוטים הבודדים הנדרשים בתוך המיכל.

קריאה מומלצת:חיישני טמפרטורה: סוגים, איך הם עובדים ויישומים מרכזיים

חיישן טמפרטורת מיכל אמין חייב לפעול לתקופות ארוכות בסביבות המערבות לחות, טבילה, קורוזיה ולחץ מכני.

מסיבה זו, המבנה המכני של כבל הטמפרטורה חשוב לא פחות מאלמנט החישה.

טיפוסיכבל חיישן טמפרטורת מיכל נירוסטהמכיל מספר שכבות הגנה.

1. 304 הגנה חיצונית מנירוסטה

השכבה החיצונית יכולה להשתמש בנדן מגן גמיש מנירוסטה 304.

בהשוואה למעילי כבלים רגילים מפלסטיק, נירוסטה מספקת הגנה מכנית טובה יותר ועמידות בפני קורוזיה.

מבנה המגן המתכתי יכול לסייע בהגנה על מוליכים וחיישנים פנימיים מפני:

• השפעה מכנית
• כוח משיכה
• מתח התקנת מיכל
• חשיפה למים
• חשיפה לשמן
• שימוש תעשייתי לטווח ארוך

עבור מיכלי מים ויישומי אחסון נוזלים תעשייתיים רבים, נירוסטה מתאימה במיוחד מכיוון שהיא משלבת עמידות טובה בפני קורוזיה עם חוזק מכני.

2. ליבת חיישן פנימית עמידה למים

בתוך מעטפת המגן מנירוסטה נמצאת ליבת חישת הטמפרטורה.

המבנה הפנימי יכול להיות אטום לחלוטין ואטום למים כדי להגן על חיישני טמפרטורה ומוליכים מפני חדירת לחות.

עבור יישומים הדורשים טבילה רציפה, גם מעטפת המגן וגם ליבת החיישן אמורים לספק ביצועים אמינים עמידים למים.

כבל חיישן מתוכנן כהלכה יכול להגיעהגנה עמידה למים ברמת IP68, המאפשר לחלק החישה להישאר שקוע בנוזל במהלך הפעולה.

3. חיישני טמפרטורה מרובים

אחד המאפיינים החשובים ביותר של כבל רב נקודות הוא היכולת להתקין חיישני טמפרטורה מרובים לאורך כבל בודד.

ניתן להתאים את מרווח החיישנים לפי מידות המיכל.

לְדוּגמָה:

• 1 מטר בין חיישנים
• 2 מטר בין חיישנים
• מרווחים שונים במיקומים שונים

עבור פרויקטים של מיכלים גדולים, ניתן להתאים אישית את אורך הכבל הכולל ומספר נקודות המדידה.

עיצוב מרובה נקודות מאפשר למפעילים לקבל פרופיל טמפרטורה ולא ערך טמפרטורה בודד.

4. עיצוב ליבת חיישן להחלפה

תחזוקה היא שיקול חשוב עבור מערכות ניטור מיכלים המותקנות באופן קבוע.

כמה כבלי ניטור טמפרטורה משתמשים ב-aליבת חיישן פנימית להחלפה.

אם אלמנט חישה פנימי פגום, ניתן להסיר ולהחליף את ליבת החיישן מבלי להסיר לחלוטין את מבנה המגן החיצוני מנירוסטה מהמיכל.

עיצוב זה מספק מספר יתרונות:

• תחזוקה קלה יותר
• עלויות החלפה מופחתות
• פחות פירוק בצד הטנק
• זמן השבתה תחזוקה קצר יותר
• חיי שירות ארוכים יותר של מבנה המגן החיצוני

זה חשוב במיוחד כאשר כבלים מותקנים בתוך מיכלים גדולים שבהם הסרה מלאה עלולה להיות קשה.

5. ברזל נגד משקל

כבלי טמפרטורת מיכל אנכיים דורשים לעתים קרובות משקל תחתון.

המשקל שומר על כבל הטמפרטורה תלוי אנכית בתוך המיכל ועוזר לשמור על מיקום החיישן הנכון.

חיבור הברגה בין הכבל למשקל יכול לפשט את ההתקנה והתחזוקה.

יש לבחור חיישן טמפרטורת מיכל בהתאם למידות המיכל, סוג הנוזל, מערכת התקשורת ודיוק המדידה הנדרש.

עבור כבל ניטור טמפרטורה רב-נקודתי מסוג ZS-OIL-2, פרמטרים טכניים טיפוסיים כוללים:

יש לבחור מפרטים בפועל בהתאם לסביבת ההפעלה ולדרישות הפרויקט.