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Termometri meccanici nell'industria di processo

3D modello di uno strumento bimetallico

Nonostante il progresso continuo di elettronica, strumenti di misura meccanico temperatura ancora un ruolo significativo nel controllo di processi industriali. Essi sono affidabili e non il potere dipendenti e consentono una rapida verifica in loco (la domanda su quale sia il termometro più efficace per ogni applicazione, si può rispondere solo con alcuni chiarimenti).

Un rapido sguardo alla strumentazione di processo di oggi mostra che due principi di misurazione sono utilizzati prevalentemente per il controllo della temperatura: l'azionamento bimetallico e del gas.

Il cuore di un termometro bimetallico è un nastro metallico, deformato in un tubo elicoidale oa spirale, noto anche come elica. Questo è costituito da due fogli di metallo, con diversi coefficienti di espansione, laminati insieme indissolubilmente. Con qualsiasi cambiamento di temperatura, la striscia devia all'incirca in proporzione ad esso, ed a causa della forma della molla, un movimento di rotazione risulta. Mentre una estremità del sistema di misura viene serrato, l'altra ruota l'albero puntatore, di solito per mezzo di un movimento di trasmissione per un puntatore viaggi più liscia.

Il sistema di misurazione di un termometro azionato a gas è costituito da uno stelo, un tubo capillare e un tubo di Bourdon all'interno di una custodia. Questa unità sigillata viene riempita sotto pressione con un gas inerte, di solito elio. Con qualsiasi aumento o diminuzione della temperatura, la pressione interna cambia e quindi la forma del tubo di misura - in conformità con l'effetto "Bourdon". La deflessione da questo viene quindi trasferita al puntatore tramite un movimento.

Temperatura di processo non è tutto

Quali criteri ora gioca un ruolo nella scelta di un principio di misura?

Il primo parametro è la temperatura di processo. I termometri bimetallici funzionano in un intervallo tipico di -70 ° C ... 600 ° C, termometri attivati ​​a gas, coprono una gamma di -200 ° C ... 700 ° C.

Tuttavia, è necessario anche prendere la temperatura ambientale in vigore considerazione. Non ha alcuna influenza sui risultati con termometri bimetallici di misura, quindi, questi strumenti possono essere utilizzati con condizioni esterne fino a-50 ° C. Questo non è il caso di termometri a gas azionato: Più basso è il volume di gas, più difficile può essere quello di mantenere la classe di precisione 13190 EN 1 che le garanzie WIKA come produttore. Per una misura accurata, il diametro dello stelo deve essere sufficientemente grande (≥ 8 mm) e la parte attiva del termometro (cioè il sensore di temperatura riempito di gas) essere sufficientemente lungo (≥ 100 mm).

Questa regola ci indirizza generalmente verso la "lunghezza di inserimento". Per entrambi i tipi di termometro, la parte attiva - con strumenti bimetallici è la punta e l'elica - deve essere completamente immersa nel terreno. Altrimenti, ciò potrebbe portare a errori di misurazione. Pertanto, per una misurazione della temperatura ottimale, la lunghezza di inserimento e il diametro dello stelo devono essere dimensionati il ​​più possibile.

Differenti tempi di risposta

Un altro parametro importante è la reazione o il tempo di risposta del termometro. Strumenti azionati gas sono veloci: A seconda della struttura del punto di misura, il valore può essere letto in modo sicuro dopo solo uno o due minuti. Termometri bimetallici può sembrare lenta lenta in confronto: Richiedono molto più tempo per allinearsi alla media temperatura.

A seconda del fluido e la sua temperatura, pressione di esercizio e la portata; per processi specifici, strumenti di misura devono essere combinati con pozzetti. Questi hanno un effetto significativo sul tempo di risposta del termometro. Dove esistono già pozzetti, le loro dimensioni devono essere somministrati in modo che i sensori del termometro possono essere progettati correttamente. Per la loro lunghezza, un limite significativo deve osservare. La lunghezza di inserimento fissato per un termometro bimetallico è un max. di 1,000 mm, mentre il massimo per termometri a gas è azionato 2,500 mm.

Trattare con vibrazione

Poiché termometri devono essere leggibili sotto l'effetto delle vibrazioni, la scelta degli strumenti di misura adatti è significativamente ridotta. In tali casi, produttori come WIKA dovrebbero passare a un termometro bimetallico senza un movimento trasmissione all'interno. Come risultato, i componenti che soffrono di usura sono ridotti al minimo. Un caso riempita e una dimensione nominale inferiore sono anche vantaggiosi.

Nella prima fase di un nuovo progetto spesso non è sicuro della posizione finale di connessione della sonda: assiale, radiale, o anche a testa in giù. Chiunque voglia evitare ogni incertezza fin dall'inizio dovrebbe prendere un termometro dotato di asta regolabile e comporre. Così il display può essere regolato con precisione per l'angolo di visualizzazione desiderata.

"Trasmissione remota" dei valori misurati

I termometri attivati ​​a gas offrono l'opportunità di utilizzare capillari per accedere a posizioni difficili da raggiungere o per coprire lunghe distanze. Tramite un capillare molto fine con un diametro interno di soli 0.2 mm, i valori misurati possono essere trasmessi a distanza fino ai misuratori 60 sul display. Con l'aiuto di una lampadina a contatto, le letture della temperatura possono essere eseguite anche sul tubo di diametro più piccolo, senza alcun contatto diretto con il fluido. I termometri con capillari sono eccellenti anche per essere posizionati centralmente in una plancia, in un quadro elettrico o su un pannello di controllo.

Una volta che lo strumento più efficiente è stato identificato per la specifica esigenza, la domanda su come collegarlo al processo deve essere chiarito. Questo è il motivo per cui i vari disegni differenti sono disponibili. Gli esempi includono avere i fili direttamente sul caso al fine di assorbire le vibrazioni, e la femmina girevole o filettatura maschio da montare sul pozzetto. Un raccordo a compressione, invece, consente la lunghezza di inserimento da impostare per esigenze, sia per termometri con un fusto rigido e strumenti con una capillare. In aggiunta, ci sono collegamenti asettici per i processi sensibili nelle industrie alimentari, biologici e farmaceutici.

Con segnale elettrico

Per quanto paradossale possa sembrare: in tutti i settori, l'attuale computerizzazione del monitoraggio dei processi ha dato un ulteriore impulso all'uso di termometri meccanici - attraverso la loro combinazione con componenti elettronici. Questi strumenti offrono contatti di commutazione, che aprono o chiudono un circuito elettrico in base alla posizione del puntatore. Possono essere utilizzati per varie funzioni di monitoraggio, come il controllo e la supervisione dei processi, o per attivare un allarme quando un valore misurato scende al di sotto o supera un valore preimpostato.

I contatti elettrici sono montati sotto il quadrante e possono essere impostati sull'intero campo scala utilizzando il puntatore set.

Il puntatore dello strumento si muove liberamente sull'intero intervallo di scala, indipendentemente dall'impostazione. I contatti possono essere regolati liberamente, usando una chiave rimovibile, attraverso la finestra. A causa delle condizioni di installazione limitate e delle crescenti pressioni sui costi, cresce la domanda di strumenti con funzionalità "due in uno". Questi combinano tutti i vantaggi di un display in loco, privo di alimentazione esterna, con la necessità di trasmissione del segnale elettrico per l'acquisizione dei dati elettronici più recenti. Così gli utenti risparmiano su un secondo punto di misura. Questo è un grande vantaggio poiché, come già detto, molti punti di misurazione devono essere progettati in combinazione con un pozzetto termometrico.

Ampia offerta per soluzioni individuali

I criteri qui delineati per la selezione del termometro chiariscono che le soluzioni off-the-shelf non porterebbero ad un risultato soddisfacente. Quasi ogni applicazione alla fine si traduce in strumentazione individuale. Per questo motivo, WIKA può riprodurre, ad esempio, le diverse eliche bimetalliche 600 per i vari termometri specifici dell'applicazione. E per gli strumenti azionati a gas, è disponibile una vasta gamma di componenti standard. Ma il suo nucleo, l'unità di misura, deve essere individualmente "adattato" per ogni condizione operativa. Utilizzando un software specializzato, tutti i parametri (es. Pressione di riempimento, corsa del tubo, compensazione bimetallica o quadrante) vengono calcolati e armonizzati tra loro.

WIKA, produce una vasta gamma di strumenti meccanici di temperatura che è essenziale al fine di soddisfare i requisiti diversi e individuali di mercato. Per conciliare questo con l'alta qualità e tempi di consegna affidabili, stanno sfidando gli obiettivi per i quali WIKA ha ottimizzato il proprio sistema di produzione flessibile.

WIKA Instruments Ltd

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