Płaszczowe czujniki temperatury (termopary) z serii PTTJ, PTTK, PTTN i PTTS
Płaszczowe czujniki termoelektryczne (inaczej: termopary płaszczowe) z serii PTTJ, PTTK, PTTN i PTTS to czujniki temperatury (typu: J, K, L, N, E, T, R, S i B) przeznaczone głównie do pomiaru temperatury cieczy, gazów oraz elementów maszyn i urządzeń. Czujniki płaszczowe temperatury stosowane są wszędzie tam, gdzie wymagana jest mała średnica elementu pomiarowego, duża elastyczność, szybki czas odpowiedzi oraz duża odporność na wstrząsy i drgania. Termopary płaszczowe stosowane są najczęściej w piecach i liniach do obróbki cieplnej i chemicznej, głównie w piecach do harowania i wyżarzania elementów maszyn i urządzeń. Głównym odbiorcą płaszczowych czujników temperatury są zakłady zajmujące się produkcją elementów dla przemysłu lotniczego i motoryzacyjnego. Czujniki płaszczowe stosowane są głównie w produkcji elementów lotniczych i samochodowych, gdzie wymagane jest spełnienie wysokich wymogów odnośnie dokładności i stabilności termopar, a także całych torów pomiarowych. Termopary takie produkowane są w klasie dokładności wyższej niż klasa 1. Dopuszczalna odchyłka takich termopar wg normy AMS2750E nie może przekraczać +/-1,1°C lub 0,4% w całym zakresie pracy (w zależności co większe). Ponadto płaszczowe czujniki temperatury znajdują zastosowanie w kotłach energetycznych, piecach próżniowych, piecach z atmosferą ochronną, suszarniach, autoklawach, wtryskarkach i wytłaczarkach do tworzyw sztucznych i gumy, piecach laboratoryjnych, itp.
Płaszcz termopary płaszczowej w zależności od aplikacji może być wykonany ze stali nierdzewnej (np. 1.4541), stali żaroodpornej (Inconel600) lub innych materiałów. Dla bardzo wymagających aplikacji płaszcz czujników temperatury może być wykonany ze specjalnych stopów typu: Nicrobel, Pyrosil, Omegaclad XL, PtRh10, molibdenu lub tytanu. W niektórych aplikacjach stosuje się również termopary platynowe, których elementem pomiarowym są termopary typu: S, R lub B. Termopary platynowe mogą być wykonane w płaszczu z Inconel600, stopu platyny i rodu (PtRh10), tytanu lub molibdenu. Dla bardzo wysokich temperatur stosuje się płaszczowe termopary wolframowo-renowe typu C lub D.
Materiał płaszcza termopary odgrywa bardzo ważną rolę, oprócz średnicy i typu termopary wpływa na temperaturę pracy i żywotność termopary. I tak dla termopary płaszczowej wykonanej ze stali nierdzewnej zalecana temperatura pracy wynosi max 750-800°C, dla termopary z płaszczem wykonanym z materiału typu Inconel600 temperatura pracy wynosi 1100-1150°C. Czujniki płaszczowe których płaszcz wykonany ze specjalnych stopów typu Nicrobel, Pyrosil lub Omegaclad XL mogą pracować nawet do 1250°C, a krótkotrwale nawet do 1335°C. Termopary platynowe S, R i B w płaszczu wykonanym ze stopu platyny i rodu (PtRh10) mogą pracować do temperatury 1450°C, natomiast termopary wolframowe-renowe (C iD) z płaszczem wykonanym z tytanu lub molibdenu mogą pracować nawet do 2200°C.
Na temperaturę pracy czujnika płaszczowego ma również wpływ rodzaj termopary. Termopary płaszczowe typu J (Fe-CuNi) mogą pracować do 750°C, termopary typu K (NiCr-Ni) lub N (NiCrSi-NiSi) w płaszczu ze stali żaroodpornej (np. Inconel600) mogą pracować do 1150°C. Natomiast termopary typu N (NiCrSi-NiSi), S (PtRh10-Pt), R (PtRh13-Pt) lub B (PtRh30-PtRh6) w płaszczu wykonanym ze stopu platyny i rodu, tytanu lub molibdenu mogą pracować nawet do 1300-1450°C. Produkowane są również czujniki płaszczowe do pomiaru bardzo wysokich temperatur, są to termopary typu C i D (wolframowo-renowe). Termopary te produkowane w płaszczu wykonanym z tytanu lub molibdenu, umożliwiają pomiar temperatury do 2200-2300°C.
Maksymalna temperatura pracy termopary płaszczowej zależny również od średnicy płaszcza, co za tym zależy od grubości ścianki płaszcza, im mniejsza średnica i grubość płaszcza tym krótsza żywotność oraz niższa zalecana temperatura pracy termopary. Płaszczowe czujniki temperatury dostępne są w następujących średnicach: 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 3.0mm. 4.5mm, 6.0mm. Na życzenie dostępne płaszczowe czujniki temperatury o średnicy 8.0mm, 10.0mm lub 12.0mm (są to zazwyczaj płaszcze grubościenne, z podwójnym płaszczem).
Średnica płaszcza termopary decyduje o odporności na temperaturę i warunki panujące w mierzonym ośrodku oraz o jej czasie reakcji. Przy wyborze średnicy płaszcza termopary należy wybrać kompromis pomiędzy:
Czujniki płaszczowe mogą być wykonywane jako pojedyncze (1x) lub podwójne (2x). Na życzenie klienta dla pewnych średnic mogą być wykonane czujniki potrójne (z trzema obwodami pomiarowymi).
Termopary płaszczowe mogą wykonywane ze spoiną pomiarową odizolowaną, uziemioną od płaszcza lub eksponowaną. Spoina pomiarowa jest to miejsce połączenia dwóch drutów termoparowych, jest to właściwy czujnik temperatury. Spoina pomiarowa może być wykonana na wiele różnych sposobów. Termopary płaszczowe wykonywane są z następującymi spoinami pomiarowymi:
Spoina pomiarowa termopary jest odizolowana galwanicznie od osłony czujnika (płaszcza), która jest szczelnie zamknięta (zaspawana). Jest to standardowy rodzaj spoiny, stosowany głównie w ośrodkach przewodzących lub gdy wymagane jest odizolowanie elektryczne obwodu pomiarowego.
Spoina pomiarowa termopary jest połączona galwanicznie z osłoną czujnika (płaszczem), która jest szczelnie zamknięta (zaspawana). Zapewnia to krótki czas reakcji na zmianę temperatury oraz zachowanie ochrony przed zewnętrznymi czynniki środowiska (ciecze, gazy). Spoina uziemiona stosowana głównie w ośrodkach nieprzewodzących.
Spoina pomiarowa termopary jest szczelnie wyeksponowana od osłony (płaszcza). Takie rozwiązanie zapewnia to bardzo szybki czas reakcji na zmianę temperatury. Wdą takiego rozwiązania jest brak ochrony drutów termopary na środowisko w którym pracują.
Rodzaj termopary, materiał płaszcza, średnica płaszcza oraz jej wykonanie muszą być dobierane indywidualnie dla danej aplikacji, warunków pracy, maksymalnej temperatury pracy oraz miejsca montażu i wymagań odnośnie dokładności pomiaru. Standardowo termopary dostępne są w dwóch klasach dokładności, wyższej klasie dokładności: klasa 1 (+/-0.4%) lub standardowej klasie dokładności: klasa 2 (+/-0,75%). Na życzenie klienta dostępne są termopary o wyższej dokładności niż klasa 1, są to termopary których błąd nie przekracza +/-1.1°C lub 0.4% wartości mierzonej w całym zakresie pracy. Termopary te spełniają wymagania normy AMS2750E.
Termopary płaszczowe są podstawowym elementem standardowych układów pomiarowych temperatury, w którego skład mogą wchodzić różnego rodzaju tablicowe mierniki temperatury, wielofunkcyjne regulatory temperatury oraz wielokanałowe rejestratory temperatury. Termopary płaszczowe są montowane w urządzeniach i liniach produkcyjnych w których wymagana jest ciągła kontrola temperatury, która wpływa na jakość produktu końcowego.
Aby dobrać odpowiednie wykonanie termopary płaszczowej należy określić:
Zobacz nasze płaszczowe czujniki temperatury na naszej stronie www pod adresem: https://acse.pl/kategoria-produktu/czujniki-temperatury/plaszczowe-czujniki-temperatury/
