Сензор за температура на резервоара: принципи, структура и приложения

Температурата е един от най-важните параметри при съхранение в резервоари и мониторинг на промишлени процеси. Независимо дали резервоарът съдържа вода, хранително масло, гориво, термична течност за съхранение или други материали, температурните промени могат пряко да повлияят на качеството на продукта, безопасността при съхранение, ефективността на оборудването и оперативните разходи.

A сензор за температура на резервоарае проектиран да измерва непрекъснато температурата в резервоар за съхранение и да предава данните към локален контролер, единица за събиране на данни, PLC или система за дистанционно наблюдение.

За големи или дълбоки резервоари измерването на температурата само на една позиция често е недостатъчно. Температурна стратификация може да възникне между горната, средната и долната част на резервоара. Поради тази причина амноготочков сензор за температура на резервоарапредоставя по-пълна картина на разпределението на вътрешната температура.

Тази статия обяснява принципа на работа, структурата, методите за инсталиране и типичните приложения на сензорите за температура на резервоара, с особен акцент върху многоточковите кабели за наблюдение на температурата от неръждаема стомана.

Какво представлява сензорът за температура на резервоара?

A сензор за температура на резервоарае промишлено устройство за измерване на температура, монтирано вътре или около резервоар за съхранение за отчитане на температурата на съхраняваната среда.

В зависимост от приложението, той може да бъде предназначен за:

• Резервоари за вода
• Резервоари за съхранение на нефт
• Резервоари за хранително масло
• Резервоари за гориво
• Резервоари за съхранение на топлинна енергия
• Резервоари за охладена вода
• Резервоари за индустриални процеси
• Големи вертикални съдове за съхранение

Традиционните системи за наблюдение на температурата често използват една температурна сонда. Въпреки че този метод е подходящ за малки резервоари, той може да не представи точно разпределението на температурата в голям резервоар.

Многоточковият температурен сензорен кабел решава този проблем чрез инсталиране на няколко цифрови температурни сензорни елемента по един кабел. Поради това различни точки на измерване могат да наблюдават различни дълбочини едновременно.

Например един 20-метров сензорен кабел може да съдържа множество температурни сензори, разположени на предварително определени интервали. След това системата за мониторинг може да показва температурните стойности от горната, средната и долната част на резервоара поотделно.

Защо многоточковото наблюдение на температурата е важно?

Температурата вътре в резервоара рядко е напълно еднаква.

Могат да възникнат разлики в плътността на течността, външната температура на околната среда, отоплението, охлаждането, циркулацията и структурата на резервоаратемпературна стратификация.

Например, температурата в близост до повърхността на резервоара може да се различава значително от температурата в близост до дъното.

Едноточков сензор може да отчете:

Максимална температура: 25 градуса

Действителното състояние на резервоара обаче може да бъде:

• Горен слой: 25 градуса
• Среден слой: 20 градуса
• Долен слой: 16 градуса

Ако се използва само един сензор, системата за наблюдение може да се повреди

A многоточкова система за следене на температурата на резервоарапредоставя информация за температурата в няколко вертикални позиции, помагайки на операторите да разберат реалното топлинно състояние на резервоара.

Това е особено полезно при големи резервоари за съхранение и приложения за термично съхранение.

Принципът на работа на сензора за температура на резервоара зависи от използваната сензорна технология.

Общите индустриални технологии за измерване на температура включват:

За дълги многоточкови температурни кабели цифровата технология за измерване на температура предлага няколко предимства.

Всеки сензор е инсталиран на предварително определено място вътре в кабела и има своя собствена идентификационна информация. Блокът за събиране на данни комуникира със сензорите и отчита температурата на всяка точка на измерване.

Типичен процес на наблюдение е:

Сензорите първо преобразуват температурата в електрическа или цифрова информация. След това устройството за придобиване събира данните и ги прехвърля към дисплей, компютър или платформа за дистанционно наблюдение.

С цифрова многоточкова система множество сензорни точки могат да работят чрез общ комуникационен кабел, намалявайки броя на отделните проводници, необходими вътре в резервоара.

Препоръчителна литература:Температурни сензори: видове, как работят и ключови приложения

Надеждният сензор за температура на резервоара трябва да работи дълго време в среда, включваща влага, потапяне, корозия и механично натоварване.

Поради тази причина механичната структура на температурния кабел е също толкова важна, колкото и чувствителният елемент.

Типиченкабел за сензор за температура на резервоара от неръждаема стоманасъдържа няколко защитни слоя.

1. 304 Външна защита от неръждаема стомана

Външният слой може да използва a304 гъвкава защитна обвивка от неръждаема стомана.

В сравнение с обикновените пластмасови кабелни обвивки, неръждаемата стомана осигурява по-добра механична защита и устойчивост на корозия.

Металната защитна структура може да помогне за защита на вътрешните проводници и сензори от:

• Механично въздействие
• Теглителна сила
• Напрежение при инсталиране на резервоара
• Излагане на вода
• Излагане на масло
• Дългосрочна промишлена употреба

За резервоари за вода и много промишлени приложения за съхранение на течности неръждаемата стомана е особено подходяща, защото съчетава добра устойчивост на корозия с механична якост.

2. Водоустойчиво вътрешно ядро ​​на сензора

Вътре в защитната обвивка от неръждаема стомана е сърцевината на сензора за температура.

Вътрешната структура може да бъде напълно запечатана и хидроизолирана, за да предпази температурните сензори и проводниците от проникване на влага.

За приложения, изискващи непрекъснато потапяне, както защитната обвивка, така и сърцевината на сензора трябва да осигуряват надеждна водоустойчивост.

Правилно проектиран сензорен кабел може да достигнеВодоустойчива защита на ниво IP68, което позволява на сензорната секция да остане потопена в течност по време на работа.

3. Множество температурни сензори

Една от най-важните характеристики на многоточковия кабел е възможността за инсталиране на множество температурни сензори по един кабел.

Разстоянието между сензорите може да се персонализира според размерите на резервоара.

Например:

• 1 метър между сензорите
• 2 метра между сензорите
• Различно разстояние на различни позиции

За проекти с големи резервоари общата дължина на кабела и броят на точките за измерване също могат да бъдат персонализирани.

Многоточковият дизайн позволява на операторите да получат температурен профил, а не една стойност на температурата.

4. Сменяем дизайн на ядрото на сензора

Поддръжката е важно съображение за постоянно инсталирани системи за наблюдение на резервоари.

Някои кабели за наблюдение на температурата използват aсменяема вътрешна сензорна сърцевина.

Ако вътрешен чувствителен елемент е повреден, сърцевината на сензора може да бъде премахната и заменена, без да се премахва напълно външната защитна структура от неръждаема стомана от резервоара.

Този дизайн осигурява няколко предимства:

• По-лесна поддръжка
• Намалени разходи за подмяна
• По-малко разглобяване от страна на резервоара
• По-кратък престой при поддръжка
• По-дълъг експлоатационен живот на външната защитна конструкция

Това е особено ценно, когато кабелите са монтирани в големи резервоари, където пълното отстраняване може да бъде трудно.

5. Противотежест желязо

Вертикалните температурни кабели на резервоара често изискват дънна тежест.

Теглото поддържа температурния кабел да виси вертикално вътре в резервоара и помага да се поддържа правилната позиция на сензора.

Резбова връзка между кабела и тежестта може да опрости монтажа и поддръжката.

Сензорът за температура на резервоара трябва да бъде избран според размерите на резервоара, типа течност, комуникационната система и изискваната точност на измерване.

За многоточковия кабел за наблюдение на температурата тип ZS-OIL-2 типичните технически параметри включват:

Действителните спецификации трябва да бъдат избрани според работната среда и изискванията на проекта.