Tanktemperatursensor: principper, struktur og anvendelser

Temperatur er en af ​​de vigtigste parametre i tankopbevaring og industriel procesovervågning. Uanset om tanken indeholder vand, spiselig olie, brændstof, termisk opbevaringsvæske eller andre materialer, kan temperaturændringer direkte påvirke produktkvalitet, opbevaringssikkerhed, udstyrseffektivitet og driftsomkostninger.

A tank temperaturfølerer designet til kontinuerligt at måle temperaturen inde i en lagertank og overføre dataene til en lokal controller, dataindsamlingsenhed, PLC eller fjernovervågningssystem.

For store eller dybe tanke er måling af temperatur ved kun én position ofte utilstrækkelig. Temperaturlagdeling kan forekomme mellem toppen, midten og bunden af ​​tanken. Af denne grund, aflerpunktsbeholdertemperaturfølerkabelgiver et mere fuldstændigt billede af den interne temperaturfordeling.

Denne artikel forklarer arbejdsprincippet, strukturen, installationsmetoderne og typiske anvendelser af tanktemperaturfølere, med særlig fokus på flerpunkts-temperaturovervågningskabler i rustfrit stål.

Hvad er en tanktemperatursensor?

A tank temperaturfølerer en industriel temperaturmåleanordning installeret inde i eller omkring en lagertank for at detektere temperaturen på det lagrede medium.

Afhængigt af applikationen kan den være designet til:

• Vandtanke
• Olielagertanke
• Spiselige olietanke
• Brændstoftanke
• Opbevaringstanke for termisk energi
• Kølet vandtanke
• Industrielle procestanke
• Store lodrette lagerbeholdere

Traditionelle temperaturovervågningssystemer bruger ofte en enkelt temperatursonde. Selvom denne metode er velegnet til små tanke, repræsenterer den muligvis ikke temperaturfordelingen i en stor tank nøjagtigt.

Et flerpunkts temperaturfølerkabel løser dette problem ved at installere flere digitale temperaturfølende elementer langs et kabel. Forskellige målepunkter kan derfor overvåge forskellige dybder samtidigt.

For eksempel kan et 20 meter sensorkabel indeholde flere temperatursensorer placeret med forudbestemte intervaller. Overvågningssystemet kan derefter vise temperaturværdier fra den øverste, midterste og nederste del af tanken individuelt.

Hvorfor er flerpunkts temperaturovervågning vigtig?

Temperaturen inde i en tank er sjældent helt ensartet.

Forskelle i væskedensitet, ekstern miljøtemperatur, opvarmning, køling, cirkulation og tankstruktur kan skabetemperatur lagdeling.

For eksempel kan temperaturen nær tankoverfladen være væsentligt forskellig fra temperaturen nær bunden.

En enkeltpunktssensor kan rapportere:

Toptemperatur: 25 grader

Den faktiske tanktilstand kunne dog være:

• Øvre lag: 25 grader
• Mellemlag: 20 grader
• Nederste lag: 16 grader

Hvis der kun bruges én sensor, kan overvågningssystemet svigte

A flerpunkts tanktemperaturovervågningssystemgiver temperaturinformation i flere lodrette positioner, hvilket hjælper operatører med at forstå tankens reelle termiske tilstand.

Dette er især nyttigt i store lagertanke og termiske opbevaringsapplikationer.

Funktionsprincippet for en tanktemperaturføler afhænger af den anvendte sensorteknologi.

Almindelige industrielle temperaturmålingsteknologier omfatter:

For lange flerpunktstemperaturkabler giver digital temperaturfølingsteknologi flere fordele.

Hver sensor er installeret på et forudbestemt sted inde i kablet og har sin egen identifikationsinformation. Dataopsamlingsenheden kommunikerer med sensorerne og aflæser temperaturen på hvert målepunkt.

En typisk overvågningsproces er:

Sensorerne konverterer først temperaturen til elektrisk eller digital information. Indsamlingsenheden indsamler derefter dataene og overfører dem til en skærm, computer eller fjernovervågningsplatform.

Med et digitalt flerpunktssystem kan flere følepunkter fungere gennem et fælles kommunikationskabel, hvilket reducerer antallet af individuelle ledninger, der kræves inde i tanken.

Anbefalet læsning:Temperatursensorer: typer, hvordan de fungerer og nøgleapplikationer

En pålidelig tanktemperaturføler skal fungere i lange perioder i miljøer, der involverer fugt, nedsænkning, korrosion og mekanisk belastning.

Af denne grund er temperaturkablets mekaniske struktur lige så vigtig som følerelementet.

En typiskrustfrit stål tank temperaturføler kabelindeholder flere beskyttende lag.

1. 304 Ydre beskyttelse i rustfrit stål

Det ydre lag kan bruge en304 rustfrit stål fleksibelt beskyttelseshylster.

Sammenlignet med almindelige plastkabelkapper giver rustfrit stål bedre mekanisk beskyttelse og korrosionsbestandighed.

Metalbeskyttelsesstrukturen kan hjælpe med at beskytte interne ledere og sensorer mod:

• Mekanisk påvirkning
• Trækkraft
• Tankinstallation stress
• Vandeksponering
• Olieeksponering
• Langsigtet industriel brug

Til vandtanke og mange industrielle væskeopbevaringsapplikationer er rustfrit stål særligt velegnet, fordi det kombinerer god korrosionsbestandighed med mekanisk styrke.

2. Vandtæt intern sensorkerne

Inde i den rustfri stålbeskyttende kappe er den temperaturfølende kerne.

Den indvendige struktur kan være fuldstændig forseglet og vandtæt for at beskytte temperatursensorer og ledere mod fugtindtrængning.

Til applikationer, der kræver kontinuerlig nedsænkning, skal både den beskyttende kappe og sensorkernen give pålidelig vandtæt ydeevne.

Et korrekt designet sensorkabel kan nåIP68-niveau vandtæt beskyttelse, hvilket tillader følesektionen at forblive nedsænket i væske under drift.

3. Flere temperatursensorer

En af de vigtigste egenskaber ved et flerpunktskabel er evnen til at installere flere temperatursensorer langs et enkelt kabel.

Sensorafstanden kan tilpasses efter tankdimensioner.

For eksempel:

• 1 meter mellem sensorer
• 2 meter mellem sensorer
• Forskellige afstande i forskellige positioner

Til store tankprojekter kan den samlede kabellængde og antallet af målepunkter også tilpasses.

Et flerpunktsdesign giver operatører mulighed for at opnå en temperaturprofil i stedet for en enkelt temperaturværdi.

4. Udskifteligt sensorkernedesign

Vedligeholdelse er en vigtig overvejelse for permanent installerede tankovervågningssystemer.

Nogle kabler til temperaturovervågning bruger enudskiftelig intern sensorkerne.

Hvis et internt følerelement er beskadiget, kan sensorkernen fjernes og udskiftes uden helt at fjerne den udvendige rustfri stålbeskyttelsesstruktur fra tanken.

Dette design giver flere fordele:

• Lettere vedligeholdelse
• Reducerede udskiftningsomkostninger
• Mindre demontering på tanksiden
• Kortere vedligeholdelsesnedetid
• Længere levetid for den eksterne beskyttelsesstruktur

Dette er især værdifuldt, når kabler er installeret inde i store tanke, hvor fuldstændig fjernelse kan være vanskelig.

5. Modvægt jern

Lodrette tanktemperaturkabler kræver ofte en bundvægt.

Vægten holder temperaturkablet hængende lodret inde i tanken og hjælper med at opretholde den korrekte sensorposition.

En gevindforbindelse mellem kablet og vægten kan forenkle installation og vedligeholdelse.

En tanktemperaturføler bør vælges i henhold til tankdimensioner, væsketype, kommunikationssystem og den nødvendige målenøjagtighed.

For ZS-OIL-2-typen flerpunktstemperaturovervågningskabler omfatter typiske tekniske parametre:

Faktiske specifikationer bør vælges i henhold til driftsmiljøet og projektkravene.