Cum să specificați o plată de încălzire cu un senzor de termocuplu înlocuibil?

Senzorul de temperatură este componenta cel mai probabil să se defecteze pe o plată încălzită. Într-un design tipic, acest senzor este adesea turnat direct în corpul metalic și, în cazul în care se defectează, platanul scump este oarb ​​și trebuie returnat producătorului pentru o reparație substanțială. O specificație de design simplă, elegantă și foarte rentabilă-constă în plasarea senzorului de control primar într-un godeu termic sigilat detașabil. Acest lucru reduce o defecțiune catastrofală la nivel-placă într-o schimbare simplă a senzorului de 15-minute, care poate fi efectuată la nivelul fabricii de către un lucrător de întreținere. O mică investiție în avans într-o placă de încălzire cu senzor de termocuplu înlocuibilă cu o sondă termică bine construită aduce beneficii mari în reducerea timpului de nefuncționare și a cheltuielilor de reparație.

Conceptul Thermowell - Un tunel de protecție permanent
Cum este încorporat Thermowell
Tubul sondei termice este permanent lipit sau turnat în platan în momentul fabricării, tubul fiind construit din oțel inoxidabil sau PTFE, cu vârful tubului situat în punctul crucial de măsurare a temperaturii. Capătul deschis al sondei termice este scos pe partea laterală a platanului, fie prin intermediul cutiei de joncțiune, fie printr-un mic port de acces independent. Termocuplul sau senzorul RTD în sine este o simplă sondă încărcată cu arc-care este introdusă în acest puț. Sonda termică este un tunel de protecție permanent, astfel încât ochiul electronic sensibil al platanului poate fi schimbat într-o secundă, fără a atinge niciodată metalul fierbinte din interior.

Parametrii de specificație principali
Dacă placa are un senzor înlocuibil, trebuie să specificați următorii parametri în timpul dezvoltării specificației:

Material pentru sondă: oțel inoxidabil (adică. 316L) pentru majoritatea aplicațiilor sau PTFE pentru condiții mai corozive. Materialul ar trebui să poată rezista la temperatura de lucru a platanului și la expunerea la substanțe chimice.

Diametrul interior al sondei: dimensiunile standard se potrivesc cu majoritatea diametrelor sondei (de exemplu, . 3mm, 4mm, 6mm). ID-ul unei sonde cu arc de 3 mm este de 4 mm.

Grosimea peretelui sondei: suficient de subțire pentru a minimiza întârzierea termică, dar suficient de groasă pentru a rezista la deteriorări mecanice și la coroziune (de obicei 0,5 – 1,0 mm).

Stil vârf de senzor: termocuplu sau RTD împământat sau neîmpământat. Vârfurile împământate au un răspuns mai rapid, dar sunt mai susceptibile la zgomotul electric, în timp ce vârfurile fără împământare oferă izolare electrică, dar un răspuns mai lent.

Montajul senzorului: bucșă filetată simplă sau fiting de compresie (de exemplu, fiting NPT cu manșon) pentru a ține sonda și a preveni retragerea.

Proiectare pentru utilitate
Acces și rutare
Capătul deschis al sondei termice trebuie amplasat într-un loc accesibil. Sonda termică ar trebui, de preferință, să fie direcționată pe partea laterală a plăcii unde se va termina într-un mic port de acces sau în cutia de joncțiune în sine. Cutia de joncțiune este dimensionată pentru capul senzorului și orice blocuri de borne necesare. În cazul în care cutia de joncțiune este ambalată, un port de acces separat (de exemplu, un port NPT de ½ inch acoperit) oferă o soluție mai simplă, cu costuri mai mici-.

Etanșarea și protecția mediului
Sonda termică trebuie etanșată pe corpul platanului pentru a preveni pătrunderea umezelii, a prafului sau a fluidelor de curățare. Acest lucru se realizează fie prin sudarea sau lipirea sondei termice la platan (oțel inoxidabil), fie printr-o etanșare prin compresie cu un inel O-(PTFE). Sonda senzorului este etanșată de fitingul de compresie sau capacul filetat cu garnitură. Cutia de joncțiune și portul de acces trebuie să fie IP65 sau mai mare.

Contact termic și răspuns în timp
Vârful senzorului trebuie să fie complet așezat și în contact termic bun cu partea inferioară a sondei termice. Înainte de introducere, se pune pe vârf o bucată de pastă termoconductoare (de exemplu, compus de transfer termic pe bază de silicon). Vârful este încărcat cu arc-, astfel încât este apăsat ferm pe capătul închis al sondei, astfel încât contactul să rămână constant, chiar dacă lucrurile se extind atunci când sunt încălzite. Designul creează o întârziere de temperatură foarte scurtă, bine definită, de aproximativ 0,5 până la 2 secunde, în funcție de grosimea sondei termice. Acesta este un bun schimb-pentru câștigul în funcționare. Această mică întârziere poate fi explicată de controler.

Procedura de înlocuire – sistematică
Când un senzor se defectează, se efectuează următoarele acțiuni:

Alimentarea electrică a platanului este oprită.

Senzorul este decuplat de firele de terminare.

Slăbiți bucșa filetată sau fitingul de compresie.

Scoateți vechea sondă de senzor din sondă termică.

Un senzor calibrat proaspăt de același tip este introdus la toată adâncimea.

(Dacă nu ați făcut deja) se aplică o cantitate mică de pastă termică.

Fitingul de compresie este strâns la cuplul necesar.

Reconectați firele la bornele corecte.

Reporniți alimentarea și verificați măsurarea temperaturii.

Întregul proces durează mai puțin de 15 minute. Nu este necesară golirea vreunui rezervor, îndepărtarea platanului sau unelte specifice.

Acuratețe tehnică: compromisuri și constrângeri
Întârziere termică
Designul senzorului care poate fi înlocuit prezintă un mic decalaj termic în comparație cu un senzor turnat direct în platan. Întârzierea primei-comandă se datorează peretelui sondei, spațiului de aer (minimizat de potrivirea strânsă și de pastă) și de mantaua proprie a sondei. Pentru multe aplicații de încălzire industrială, cum ar fi prese, platine și matrițe, o constantă de timp termică de 2 până la 5 secunde este destul de potrivită. Dacă aveți nevoie de o reacție în milisecunde pentru procese super rapide, este posibil să aveți nevoie de un senzor integrat direct care nu poate fi-înlocuit.

Limite{0}}înalte de temperatură
Sondele termice din oțel inoxidabil pot fi utilizate până la 800 de grade, cu mult peste intervalul convențional de utilizare a plăcilor de 150-400 de grade. Utilizarea sondelor termice din PTFE este limitată la ca. 200 grad. Pentru temperaturi mai mari este specificată o sondă termoizolantă din oțel cu sondă izolată din ceramică.

Rezistența mecanică 4.
Vă pot spune că o sondă termică sudată corespunzător este la fel de robustă ca și placa. Cu toate acestea, sondele termice din PTFE introduse într-o gaură cu o etanșare cu inel O sunt mai puțin robuste. Pentru plăcile care sunt expuse la vibrații puternice sau la șocuri mecanice, este recomandată o sondă metalică sudată la loc.

Lista de verificare a specificațiilor
O specificație completă pentru un senzor de termocuplu înlocuibil într-o placă de încălzire trebuie să conțină:

Materialul și parametrii sondei (ID, grosimea peretelui, lungimea)

Locația vârfului sondei (punctul exact de măsurare)

Capătul deschis direcționat către un port lateral accesibil sau o cutie de joncțiune

Tip de senzor (termocuplu de tip J, K sau RTD, împământat/neîmpământat)

Gradul de etanșare a fitingului de montare (fitting prin compresie sau bucșă filetată)

Cerința de aplicare a pastei termice

Nevoi de calibrare pentru senzorii de schimb

Numărul piesei senzorului de rezervă și cantitatea de stoc sugerată

Concluzie: o funcție ieftină de întreținere{0}}de mare valoare
Utilizarea unui senzor de unică folosință într-o sondă termică este o decizie inteligentă de proiectare, un cost simplu și ieftin, care reduce costurile de întreținere{0}}pe termen lung și timpul de nefuncționare a unei plăci de încălzire. O defecțiune a senzorului care altfel ar necesita returnarea platanului pentru reparație este o înlocuire rapidă, in situ. Cea mai inteligentă mașină este una care este ușor și rapid de reparat, iar o placă de încălzire cu un senzor de termocuplu schimbabil este un exemplu excelent în acest sens. Acest criteriu nu este un lux-ci un standard de bună practică inginerească pentru orice aplicație în care timpul de funcționare contează.