Как подобрать аксессуары для монтажа датчиков температуры. Рекомендации

Как подобрать аксессуары для монтажа датчиков температуры. Рекомендации

По способу установки датчики температуры делятся на погружные и накладные. У каждого типа есть свои плюсы и минусы. Например, накладные датчики проще монтировать, их легко подключить к процессу измерения. А погружные датчики контактируют 

с измеряемой средой и поэтому обеспечивают более высокую точность. При установке погружных датчиков важно правильно подобрать монтажные аксессуары.

Теперь рассмотрим, какие аксессуары могут понадобиться.

Погружные датчики температуры

ОВЕН предлагает различные типы погружных датчиков температуры.

• с приварным неподвижным штуцером
• с подвижным штуцером с упорной шайбой
• с гладкой монтажной частью без креплений
• с креплением CLAMP.

Давайте вместе разберёмся, какая присоединительная арматура используется для этих датчиков и как они устанавливаются.

Каким образом датчик взаимодействует с измеряемой средой?

Монтажный элемент датчика температуры контактирует с измеряемой средой напрямую или через защитную гильзу, такую как ГЗ.16, 25 и ГЗ.6,3

Прямой контакт обеспечивает более быстрый отклик датчика на изменения температуры, что приводит к снижению показателя тепловой инерции.

Применение защитной гильзы повышает тепловую инерцию, однако оно также имеет ряд преимуществ:

• Безопасное подключение и отключение датчика без нарушения герметичности системы.
• Предохранение монтажной части датчика от повреждений, вызванных механическим воздействием рабочей среды.
• Предохранение монтажной части датчика от избыточного давления и неисправностей, связанных с высокой скоростью движения рабочей среды.

Аксессуары для установки датчиков с подвижным и статичным фитингом.

Для прямого контакта с рабочей средой датчика с неподвижным штуцером рекомендуется применять бобышку Б.П(У).1. Герметизация осуществляется по верхней кромке бобышки.

Чтобы обеспечить прямой контакт с рабочей средой для датчика с подвижным штуцером и упорной шайбой, следует применить бобышку Б.П.2. Герметизация осуществляется через внутренний край бобышки.

Для установки датчиков с подвижным и неподвижным фитингами через защитную гильзу рекомендуется применять бобышку Б.П(У).1. Герметизация осуществляется по верхней кромке бобышки.

Таблица соответствия датчиков температуры ОВЕН и защитных гильз.

В ассортименте ОВЕН имеются аксессуары для резьбового и фланцевого соединения.

Датчик с универсальной гладкой монтажной частью. Можно устанавливать различные крепёжные элементы и регулировать глубину погружения.

В ассортименте ОВЕН представлены аксессуары для резьбового и фланцевого подключения.

Передвижной и врезной штуцеры могут быть установлены в любом месте на гладкой монтажной части датчика температуры, обеспечивая возможность регулировки глубины его погружения.

Передвижной штуцер ШП оснащён фторопластовым обжимным кольцом, что обеспечивает возможность многократного переподключения датчика. Этот штуцер способен работать при температуре до +260 °C. Его максимальное рабочее давление составляет 1,0 МПа. Чтобы узнать, как установить погружной датчик температуры с использованием передвижного штуцера, посмотрите наше видео.

Врезной штуцер ШВ закрепляется на монтажной части датчика с помощью металлического конуса, который вставляется в неё. Благодаря этому штуцер можно подключить к датчику только один раз. Однако максимальные значения рабочей температуры и давления при таком методе установки выше: до +600 °C и до 6,3 МПа. Посмотреть, как монтировать погружной датчик температуры с врезным штуцером, можно в этом видео.

Готовая конструкция затем устанавливается в технологический процесс либо напрямую через бобышку Б.П(У).1, либо через защитную гильзу ГЗ.

Датчики с ровной поверхностью могут быть установлены без использования штуцеров — с помощью защитной гильзы ГЗ.6,3 с фиксирующем винтом. (ГЗ.6,3.С.5.Б или ГЗ.6,3.С.6.Б).

Таблица совместимости датчиков температуры ОВЕН и защитных гильз

Для установки датчика с гладкой монтажной поверхностью используются не только штуцеры и гильзы, но и монтажный фланец. Они позволяют прикрепить датчик к воздуховоду и фиксируются с помощью саморезов.

Пластиковый фланец МФ подходит для датчиков с монтажной частью 5 или 6 мм и поставляется вместе с датчиком ДТС3032. Если требуется установить другую модель датчика, то фланец необходимо заказать отдельно.

Монтажный фланец МФ комплектуется одним самонарезающим винтом 3,0×12 для крепления фланца к датчику. Важно не забыть про саморезы для фиксации фланца к воздуховоду во время монтажа.

Металлический фланец поставляется в комплекте с датчиком ДТС405.

Аксессуары для монтажа датчиков с CLAMP присоединением

Датчики с CLAMP-соединением (ДТС205 и ДТС305М) используются в пищевой, фармацевтической и химической отраслях. Их ключевое преимущество заключается в отсутствии мёртвых зон в местах подключения, что предотвращает скопление остатков продуктов и обеспечивает гигиеничность и соответствие нормативным требованиям. Благодаря CLAMP-соединению датчики легко устанавливаются и снимаются.

В комплекте поставляются комплект CLAMP на диаметры от DN 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 и 100, соответствующие стандарту DIN 32676.

В комплект входят:

• патрубок (ответная часть) под приварку к ёмкости или трубопроводу
• прокладка из материала EPDM
• зажимной хомут
• заглушка

Рекомендации по монтажу

Установка датчика под углом с учётом направления потока измеряемой среды.

ГОСТ 8.586.5 и СТТ-5-2009 определяют правила установки температурных датчиков. Оба стандарта рекомендуют радиальное размещение датчиков температуры, хотя также допускают наклонное размещение.

Радиальное размещение осуществляется с использованием прямых бобышек Б.П.1 или Б.П.2, в то время как наклонное размещение требует применения бобышек Б.У.1.

Стандарты предоставляют противоречивые рекомендации относительно расположения датчика: ГОСТ 8.586.5 указывает на необходимость размещения датчика по направлению потока, в то время как СТТ-5-2009 рекомендует противоположное направление.

Однако на практике тип расположения не оказывает существенного влияния на точность измерения температуры. Таким образом, несущественно, как именно датчик установлен относительно направления потока.

Более подробную информацию о влиянии расположения на процесс измерения можно найти в статье, предоставленной авторами стандарта СТТ.

Какие факторы влияют на точность измерений и время тепловой релаксации

Главные трудности и погрешности при определении температуры связаны с теплопроводимостью арматуры и длиной погружаемой части датчика в измеряемую среду.

Чтобы повысить точность измерений, необходимо:

• Обеспечивать теплоизоляцию, утеплять трубопровода в области установки датчика, для уменьшения воздействия температуры окружающей среды на место крепления датчика.
• Выбирать датчик таким образом, чтобы основная часть его монтажной длины была погружена в процесс, а не располагалась снаружи.

Для уменьшения тепловой инерции рекомендуется:

• заполнять гильзу теплопроводным материалом, таким как жидкость или паста (подробнее дальше);
• выбирать датчик и гильзу с меньшим диаметром монтажной части.

Справочное издание «Температура: теория, практика, эксперимент» рекомендует минимальную длину погружения датчика температуры, равную 20 его диаметрам.

Таким образом, для датчика с монтажной частью 6 мм длина погружной части должна составлять более 120 мм, для датчика с монтажной частью 8 мм — более 160 мм, а для датчика с монтажной частью 10 мм — более 200 мм.

• Для датчика в гильзе ГЗ.16 с диаметром 12 мм длина погружной части должна быть более 240 мм.
• Для датчика в гильзе ГЗ.25 с диаметром 16 мм длина погружной части должна быть более 320 мм..

В руководстве по эксплуатации ОВЕН ДТС указаны минимальные глубины погружения датчиков. Эти значения могут отличаться от приведённых в справочнике, так как основаны на лабораторных данных и не учитывают использование дополнительных монтажных элементов.

С помощью нашего конфигуратора вы можете подобрать монтажный комплект для установки датчика в трубопроводе. Конфигуратор основан на рекомендациях руководства по эксплуатации на ДТС и ГОСТ 8.586.5, которые определяют глубину погружения в зависимости от диаметра трубопровода.

Заполнение защитной гильзы теплопроводящим веществом

Установка датчика температуры через защитную гильзу может привести к образованию зазора между внешними стенками датчика и внутренними стенками гильзы. Воздух плохо проводит тепло, поэтому свободное пространство следует заполнить подходящим теплопроводным материалом.

Например, согласно ГОСТ 8.586.5, пункт 6.3.9, рекомендуется заполнить зазор любым теплопроводным веществом.

При монтаже ПТ в гильзу (или карман) необходимо обеспечить надёжный тепловой контакт, заполнив пространство внутри гильзы, например, жидким маслом. ПТ должен быть погружён в гильзу на всю её глубину (с учётом монтажного зазора). Желательно, чтобы расстояние между боковыми стенками гильзы и ПТ не превышало 0,5 миллиметра.

Выбор материала для заполнения зависит от следующих факторов:

• Выбор теплопроводного вещества зависит от того, является ли оно пищевым или не пищевым. Хотя это вещество не контактирует с измеряемой средой, существует риск повреждения гильзы во время транспортировки или использования. Это может привести к образованию микрощелей, через которые заполнение может проникнуть в продукт и испортить его. Например, гильзу можно заполнить трансформаторным маслом (непищевым) или минеральным (пищевым).
• Положение гильзы в пространстве. Если гильза находится отверстием вниз, возможно вытекание жидкости. В этой ситуации следует рассмотреть использование термопаст.

• Температура измеряемой среды и условия окружающей среды. Необходимо выбирать заполняющее вещество в соответствии с рабочим диапазоном температур в процессе эксплуатации.

Также важно помнить, что при нагревании жидкость расширяется. Если гильза заполнена маслом целиком и датчик плотно завинчен, то при увеличении температуры возникает значительное давление, которое может повредить датчик или гильзу. Поэтому рекомендуется оставлять некоторое количество свободного пространства, чтобы расширяющееся горячее масло могло вытеснить этот воздух из гильзы.

Вот примеры материалов, которые клиенты ОВЕН используют для заполнения: трансформаторное масло, термопаста КПТ-8, термопаста, медные металлические опилки, мелкие металлические опилки и термоинтерфейс на основе галлия и его сплавов.

Накладные датчики необходимы для косвенного измерения температуры теплоносителя в трубе. Они крепятся на трубу с помощью хомута — единственного аксессуара для таких датчиков.

Хомут входит в комплект поставки для датчиков ДТС325М и ДТС3222, а для датчиков ДТС224 и ДТС3224 приобретается отдельно.

Преимущества накладных датчиков температуры включают прямой контакт с рабочей средой. Это исключает необходимость создания специального посадочного места для измерения, и накладной датчик можно легко перемещать в любую точку процесса измерения.

Однако у таких датчиков есть ограничения: они не могут улавливать возмущения среды, имеют нежёсткое крепление и могут давать погрешности из-за воздействия окружающей среды. Чтобы минимизировать это влияние, следует соблюдать правила установки датчика.

Чтобы установить датчик корректно, нужно:

• Подготовьте поверхность для плотного прилегания датчика: зачистите и сделайте её гладкой и чистой.
• Нанесите термопасту на место контакта для улучшения теплопередачи.
• Тщательно закрепите накладной датчик с помощью хомутов.
• Оберните датчик теплоизоляционным материалом, чтобы уменьшить воздействие внешних факторов на результаты измерений.

Следует учесть, что накладные датчики температуры не подходят для использования в системах коммерческого учёта, где требуется высокая точность измерений. Эта точность достигается только при условии прямого контакта монтажной части датчика с измеряемой средой.