Аксессуары температурных сенсоров

Одна из самых важных принадлежностей для любого сенсора температуры – корпус, защищающий сенсор от давления и среды процесса, известный как термокарман (thermowell). Его можно представить как встроенные в процесс теплопроводящий сосуд или отрезок трубы, заваренный с одного конца. Термокарманы абсолютно необходимы для технологических установок и трубопроводов, где температурный сенсор (RTD, термопара, термометр, и т.д.) должен заменяться без сброса рабочего давления процесса. Термокарман может быть сделан из любого материала, который является теплопроводящим, стойким к высоким давлениям, и не химически активным со средой процесса. Большинство термокарманов изготавливаются из металла (лучше сталь или другой подобный сплав) или керамических материалов. Простая схема, показывающая термокарман при использовании с сенсором температуры, показана на следующем рисунки:

При извлечении температурного сенсора для обслуживания или замены, термокарман обеспечивает герметичность трубопровода, находящегося под давлением:

Фотография реального термокармана из нержавеющей стали во всю длину показана на левом фото, на правом фото показано место установки сенсора в устройство:

Фотография сборки RTD («голова» с терминалом, RTD и термокарман) показана на следующей фотографии:

 

Еще на одной фотографии показан датчик RTD установленный в термокарман в стенке коммерческого морозильника и трансмиттер температуры модели 3044C Rosemount с выходным сигналом 4-20 мА:

При применении термокарманов всегда нужно учитывать некоторые ограничения. Все термокарманы из-за своей массы, существенно большей массы сенсора, вносят инерционность в процесс измерения температуры. Отклик сенсора на изменение температуры всегда запаздывает, и не очевидно, что это может быть приемлемым с точки зрения устойчивости автоматической системы управления. Система управления, получая «отсроченные» измерения температуры из-за этой задержки не увидит живой температуры процесса в режиме реального времени. Потенциальная проблема конструкции с термокарманами — неправильная установка сенсора. Сенсор должен вставляться с полным контактом в нижней части термокармана. Любой воздушный разрыв между концом сенсора и нижней частью отверстия термокармана приводит к дополнительной тепловой инерции. Некоторые термокарманы и датчики температуры содержат пружинный держатель, чтобы поддерживать постоянный металлический контакт между сенсором и стенкой термокармана.