Тема: Арматура для монтажа датчиков температуры
Опции темы
Отображение
Арматура для монтажа датчиков температуры
— различные варианты установки датчиков температуры на объекты измерения
— арматура, которая для этого пригодится: защитные гильзы, бобышки и резьбовые штуцеры
— для чего нужна термопаста и трансформаторное масло? Когда использовать либо то, либо другое?
— тонкости применения накладных датчиков температуры
— ГОСТ, регламентирующий глубину погружения датчиков температуры и их правильную установку
Автор: Сергей Филимонов, инженер по продукту «Сопутствующая арматура»
Последний раз редактировалось Зоя; 16.07.2019 в 13:53 .
Ниже та же статья для тех, кто хочет почитать ее прямо здесь
Арматура для монтажа датчиков температуры
На предприятиях, где используются датчики температуры, встречаются различные варианты креплений датчиков. В этой статье мы рассмотрим основные варианты креплений датчиков и сопутствующую арматуру для них – бобышки, штуцеры и гильзы.
Варианты креплений датчиков температуры 
1. Рассмотрим канальное крепление подробнее, потому что именно здесь используется арматура для монтажа
Одним из основных вариантов присоединения датчиков температуры является резьбовое. Для резьбового соединения должно быть предусмотрено посадочное отверстие с внутренней резьбой. Данным закладным устройством является бобышка, которая приваривается к трубе или ёмкости.
Бобышки бывают трёх видов: 
Длину бобышки нужно выбирать в зависимости от длины погружения датчика температуры. В свою очередь длина применяемого термопреобразователя зависит от диаметра трубы, в которую он монтируется. Важно также учитывать удобство монтажа на объекте. В любом случае с расчетом длины погружения вам поможет межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.5-2005. 
Датчики с неподвижным несъёмным штуцером
Поскольку у данных моделей штуцер неподвижный, и он просто вкручивается в бобышку, для монтажа используются прямая или угловая бобышки.
Пример маркировки бобышек ОВЕН:
Датчики с подвижным несъёмным штуцером
В данном варианте датчик оснащен резьбовым штуцером подвижного типа, который свободно передвигается от упорной шайбы до коммутационной головки. В этом случае для крепления используем прямую бобышку с внутренним упором.
Прямая бобышка с внутренним упором, соприкасаясь с упорной шайбой датчика, не даёт ему «провалиться». Затем в бобышку вкручивается подвижный штуцер до упора, чтоб датчик не «гулял».
Пример маркировки бобышек ОВЕН:
Датчики с гладкой монтажной частью
В данном случае для монтажа датчика в бобышку используется подвижный съемный штуцер ОВЕН ШП, который можно закрепить в любом месте монтажной части датчика.
Подвижный штуцер состоит из двух частей, которые соединяются между собой резьбой, а между ними есть фторопластовое уплотнение. При соединении двух частей уплотнение сжимается, и штуцер фиксируется на датчике в нужном месте. Далее эту конструкцию монтируем в бобышку.
Пример маркировки штуцера подвижного ОВЕН:
— диаметр монтажной части датчика:
если монтажная часть датчика имеет диаметр 8 мм, то подвижный штуцер выбираем диаметром 8,5 мм, чтобы в него спокойно прошла монтажная часть нашего датчика в 8 мм (см. пример).
— материал стали, из которой он выполнен:
материал штуцера может отличаться от материала монтажной части датчика по максимально допустимой температуре и выносливости по отношению к измеряемой среде. В штуцерах компании ОВЕН в качестве уплотнения используется Фторопласт-4 ГОСТ10007-80 – до +260 °С. На более высокие температуры можно использовать штуцеры с цельным корпусом.
Дополнительная защита для датчиков температуры –
защитные гильзы
Еще один вид арматуры – гильзы защитные ОВЕН ГЗ. Применяются для защиты датчиков температуры, работающих в измеряемой среде с повышенным давлением, и служат для безопасного извлечения или замены датчика без нарушения герметизации системы и прерывания технологического процесса. В тех случаях, если среда агрессивна по отношению к материалу самого датчика, используются гильзы из специальных сплавов, которые нейтральны к измеряемой среде.
Защитные гильзы бывают двух видов: 
Крепление резьбовых гильз производится в бобышки типа Б.П.1 или Б.У.1. При монтаже датчиков в резьбовые гильзы нужно учитывать их присоединительные резьбы.
Крепление фланцевых гильз осуществляется на ответном фланце. При монтаже датчиков в фланцевые гильзы учитываем присоединительной резьбы и диаметр монтажной части датчика.
Варианты заполнения пустот между датчиком и гильзой: жидкое масло и термопаста
Добиться идеального контакта «металл в металл» между датчиком и гильзой невозможно, внутри всегда будет образовываться воздушная прослойка. Но воздух – плохой проводник тепла, поэтому прослойку обычно заполняют трансформаторным маслом или термопастой – для увеличения теплопроводности и снижения показателя тепловой инерции. 
Если датчик монтируется в стенку емкости, то обычно сначала вваривают угловую бобышку и в нее закручивают гильзу и датчик под углом 45 градусов к стенке емкости. При данном монтаже гильзу заполняют жидким маслом или термопастой. Если же датчик с гильзой монтируется в дно ёмкости, то для заполнения гильзы используют только термопасту, так как жидкое масло может вытечь.
2. Крепление накладных датчиков температуры
Такой способ установки привлекателен тем, что при создании специального посадочного места не надо напрямую контактировать и вмешиваться в среду измерения процесса.
Накладной датчик необходимо устанавливать на неизолированном участке трубы. Для обеспечения максимальной площади соприкосновения с чувствительным элементом датчика рекомендуется тщательно зачистить контактную поверхность трубы. Для улучшения теплопроводности при монтаже датчика на трубу рекомендуем использовать термопасту. При этом чувствительный элемент датчика должен плотно прилегать к поверхности трубы. Фиксируется накладной датчик обычно хомутом. 
накладной датчик измеряет температуру теплоносителя косвенно, и быстрота реакции датчика зависит от толщины трубы, теплопроводности материала и правильности установки датчика. Данный метод измерения нельзя использовать для коммерческого учёта, где требуется высокая точность данных и которой можно добиться только непосредственным контактом со средой.
Правила монтирования датчиков температуры
Многие спрашивают: «А есть ли официальная документация и ГОСТы, где прописано, как нужно производить установку датчиков температуры и как рассчитать нужную длину погружения?» Да, такой документ есть – это межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.5-2005. Монтирование средств измерения температуры описано в пункте 6.3.
Хотите проверить свои знания?
Последний раз редактировалось Зоя; 16.07.2019 в 15:43 .
Источник
Датчики температуры. Устройство, монтаж
Виды датчиков температуры, по типу действия
Терморезистивные термодатчики — основаны на принципе изменения электрического сопротивления (полупроводника или проводника) при изменении температуры. Разработаны они были впервые для океанографических исследований. Основным элементом является терморезистор — элемент изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.
В зависимости от материалов используемых для производства терморезистивных датчиков различают:
Резистивные детекторы температуры(РДТ). Эти датчики состоят из металла, чаще всего платины. Кремневые резистивные датчики.Преимущества этих датчиков —хорошая линейность и высокая долговременная стабильностью. Также эти датчики могут встраиваться прямо в микроструктуры.
Термисторы. Эти датчики изготавливаются из металл-оксидных соединений. Датчики измеряет только абсолютную температуру.
Полупроводниковые
В качестве термодатчиков могут быть использованы любые диоды или биполярные транзисторы. Достоинства таких датчиков — простота и низкая стоимость, линейность характеристик, маленькая погрешность. Кроме того, эти датчики можно формировать прямо на кремневой подложке. Все это делает полупроводниковые датчики очень востребованными.
Термоэлектрические(термопары)
Они действуют по принципу термоэлектрического эффекта, то есть благодаря тому, что в любом замкнутом контуре возникнет электрический ток, в случае если места спаев отличаются по температуре. Так, один конец термопары (рабочий) погружен в среду, а другой (свободный) – нет.
Термопары из неблагородных металлов – до 1100 °С. Термопары из благородных металлов (платиновая группа) – от 1100 до 1600 градусов. Если необходимо произвести замеры температур свыше этого, используются жаростойкие сплавы (основой служит вольфрам). Как правило используется в комплекте с милливольтметром, а свободный конец (конструктивно выведенный на головку) удален от измеряемой среды с помощью удлиняющего провода. Одним из недостатков термопары является достаточно большая погрешность. Наиболее распространенным способом применения термопар являются электронные термометры.
Пирометры
Бесконтактные датчики, регистрирующие излучение исходящее от нагретых тел.
Различают три вида пирометров:
Флуоресцентные. При измерении температуры посредством флуоресцентных датчиков на поверхность объекта, температуру которого необходимо измерить, наносят фосфорные компоненты. Затем объект подвергают воздействию ультрафиолетового импульсного излучения, в результате которого возникает послеизлучение флуоресцентного слоя, свойства которого зависят от температуры. Это излучение детектируется и анализируется.
Интерферометрические. Интерферометрические датчики температуры основаны на сравнении свойств двух лучей – контрольного и пропущенного через среду, параметры которой меняются в зависимости от температуры. Чувствительным элементом этого типа датчиков чаще всего выступает тонкий кремниевый слой, на коэффициент преломления которого, а, соответственно, и на длину пути луча, влияет температура.
Датчики на основе растворов, меняющих цвет при температурном воздействии. В этом типе датчиков-пирометров применяется хлорид кобальта, раствор которого имеет тепловую связь с объектом, температуру которого необходимо измерить. При изменении температуры меняется величина прошедшего через раствор света.
Акустические
Акустические термодатчики – используются преимущественно для измерения средних и высоких температур. Акустический датчик построен на принципе того, что в зависимости от изменения температуры, меняется скорость распространения звука в газах. Состоит из излучателя и приемника акустических волн (пространственно разнесенных). Излучатель испускает сигнал, который проходит через исследуемую среду, в зависимости от температуры скорость сигнала меняется и приемник после получения сигнала считает эту скорость.
Пьезоэлектрические
В датчиках этого типа главным элементов является кварцевый пьезорезонатор.
Монтаж датчиков температуры на технологических трубопроводах и оборудовании как правило выполняется с помощью бобышек, которые привариваются к трубопроводу или агрегату. Аналогичным образом можно контролировать температуру поверхности технологического агрегата, выбрав бобышку необходимой длины. Способ монтажа датчика температуры зависит от диаметра трубопровода, конструктивных особенностей оборудования места установки, габаритов датчиков температуры. Глубина погружения датчиков температуры зависит от длины его монтажной части, которая определяется как — расстояние от рабочего конца до опорной поверхности штуцера (для датчиков температуры с неподвижным штуцером); — расстояние от рабочего конца до головки (для датчиков температуры с передвижным штуцером или без штуцера). Рекомендуемая глубина погружения не менее 5-10 мм ниже оси трубопровода, по которому движется измеряемая среда. При измерении температур более 400°С рекомендуется устанавливать датчики температуры только вертикально. Если датчики температуры имеют длину более 500 мм и установлены горизонтально или под наклоном рекомендуется предусмотреть дополнительное крепление для ДТ. При горизонтальном или наклонном монтаже ДТ его штуцер необходимо направлять вниз. Если трубопровод на котором устанавливается датчик температуры имеет теплоизоляцию необходимо учесть толщину этой изоляции при выборе длины бобышки и длины наружной части датчика температуры. Наружная часть датчика температуры — расстояние от неподвижного штуцера до головки датчика температуры. Рабочая часть поверхностных датчиков температуры должна плотно прилегать к измеряемой поверхности, при этом рекомендуется зачищать измеряемую поверхность до металлического блеска перед установкой датчиков температуры.
Характерные ошибки при монтаже датчиков температуры:
1. Несоблюдение требуемой глубины погружения. 2.Неправильныйвыборместаустановкидатчиковтемпературы.
3.Замена выбранных приборов на другие типы без согласования с проектной организацией.
Источник
