Głowicowe czujniki temperatury

Głowicowe czujniki temperatury

Głowicowe czujniki temperatury zbudowane są z puszki tzw. głowicy oraz osłony. W ofercie dostępne są czujniki głowicowe rezystancyjne (RTD) oraz czujniki głowicowe termoelektryczne (TC). Zarówno w jednym, jak i drugim przypadku dostępne jest wiele wersji danego czujnika głowicowego. Czujniki te wykorzystywane są do pomiaru temperatury: gazów oraz cieczy.

Czujnik głowicowy temperatury – podział.

Pierwszym podziałem czujników głowicowych jest podział ze względu na rodzaj czujnika. W tym przypadku wyróżniamy produkty rezystancyjne oraz termoelektryczne lub inaczej termopary. W języku angielskim określane TC tj. Thermocouple. W przypadku czujników rezystancyjnych nazywanych również sondami RTD ( z ang. resistance temperature detectors) wyróżniamy m.in.: PT100; PR1000 oraz PT500.

Symbol czujnika rezystancyjnego to:

Czujniki termoelektryczne dzielimy między innymi na czujniki typu: J; K oraz T.

Symbolem termopary jest:

Innym podziałem jest klasyfikacja ze względu typ zamka głowicy. Biorąc pod uwagę głowicę przyłączeniową, możemy również podzielić czujniki ze względu na jej typ, budowę. Urządzenia możemy podzielić również ze względu na wykonanie. Wówczas dostępne są sensory z wymiennym wkładem lub bez wymiennego wkładu. Ponadto czujniki można również sklasyfikować ze względu na klasę wykonania, rodzaj gwintu, czy wykonanie. Ponadto można wyróżnić sondy temperatury głowicowe z przetwornikiem oraz bez wbudowanego przetwornika.

Budowa głowicowego czujnika temperatury.

Czujniki głowicowe składają się z dwóch podstawowych elementów: głowicy oraz osłony.

Głowica czujnika instalowana jest bezpośrednio do osłony lub do szyjki termometru. Głowica przyłączeniowa, nazywana również puszką znajduje się w górnej części czujnika. Wewnątrz głowicy czujnika znajdują się zaciski do instalacji przewodów. Ponadto w zależności od wykonania czujnika temperatury w puszcze może zostać umieszczony przetwornik pomiarowy lub wyświetlacz. Sama głowica może byś wykonana z różnych materiałów, posiadać różne typy zamka. Głowica przyłączeniowa może posiadać różny typ. Osłona sensora głowicowego jest tym elementem czujnika, który ma bezpośredni kontakt z medium procesowym. Wewnątrz osłony czujnika umieszczony jest wkład pomiarowy. W zależności od modelu urządzenia jest on wymienny lub nie. Osłona ma na celu ochronę wkładu pomiarowego czujnika przed uszkodzeniami. Chroni między innymi przed: odkształceniami lub substancjami chemicznymi. Tym samym wpływa na wydłużenie czasu pracy całego czujnika. Wybór rodzaju osłony uzależniony jest od warunków występujących w danym procesie technologicznym.

Oprócz dwóch podstawowych elementów w czujnikach głowicowych mogą występować jeszcze przyłącze technologiczne oraz szyjka czujnika. Przyłącze pozwala na odpowiedni montaż czujnika w danej instalacji. Na rynku dostępne jest, kilka wersji przyłącz: gwintowe, kołnierzowe, króćce. Przyłącze technologiczne łączy osłonę z szyjką czujnika. Jest to tak zwane wydłużenie czujnika umożliwiające łatwiejszy dostęp do główki czujnika. Jej zadaniem jest również osłona przed przegrzaniem.

Analizując budowę urządzeń, należy również wziąć pod uwagę akcesoria czujników temperatury. Przykładem akcesoriów czujnika temperatury głowicowego są: przetworniki czy wymienne wkłady.

Zastosowanie głowicowego czujnika temperatury

Czujniki głowicowe znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle. Wykorzystywane są w wielu gałęziach przemysłu. Stosowane są między innymi w celu: 

• Pomiaru temperatury cieczy
• Pomiaru temperatury gazów
• Pomiar temperatury w zbiornikach
• Systemy wentylacyjne
• Układy klimatyzacji
• Elementy maszyn i linii produkcyjnych.

Czujnik temperatury głowicowy wykorzystywany jest w: ciepłownictwie oraz aplikacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Instalowany w kanałach weryfikuje temperaturę medium. Jest pierwszym elementem złożonego systemu sterowania.

Jak można zobaczyć, czujniki cieszą się również popularnością w aplikacjach do pomiaru temperatury w procesach technologicznych.

Zarówno głowicowe czujniki rezystancyjne, jak i termoelektryczne współpracują z różnymi urządzeniami. Są to:

• Regulatory temperatury
• Przetworniki
• Termostaty
• Rejestratory temperatury
• Analogowe moduły pomiarowe

Podłączenie czujnika RTD

W zależności od systemu produkt podpiąć można w układzie.

Dwu, trzy lub czteroprzewodowym.

Zastosowanie większej ilości żył przewodu ma na celu uwzględnienie różnicy rezystancji powstałej z uwagi na długość linii pomiarowej.

Podłączenie termopary

W tym przypadku podłączany jest system dwuprzewodowy. Należy jednak pamiętać, że należy stosować odpowiednie przewody.

Termopary ze względu na pomiary niskich wartości elektrycznych muszą zostać podłączone przewodami kompensacyjnymi lub termoelektrycznymi.

Producenci sond pomiarowych stosują zalecenia względem montażu sensorów.

Ma to na celu uzyskanie możliwie najlepszego wyniku pomiaru oraz zabezpieczenie układu pomiarowego przed uszkodzeniem.

Przykład poprawnej instalacji:

We wszystkich tych przypadkach sondy zainstalowane są w około 50% szerokości lub średnicy kanału, elementu. Pozwala to optymalnie zbierać odczyty temperaturowe z obiektu lub procesu technologicznego.