Senzor temperature rezervoara: principi, struktura i primjena

Temperatura je jedan od najvažnijih parametara u skladištenju rezervoara i praćenju industrijskih procesa. Bez obzira da li rezervoar sadrži vodu, jestivo ulje, gorivo, tečnost za skladištenje toplote ili druge materijale, promene temperature mogu direktno uticati na kvalitet proizvoda, bezbednost skladištenja, efikasnost opreme i operativne troškove.

A senzor temperature rezervoaradizajniran je za kontinuirano mjerenje temperature unutar spremnika i prijenos podataka na lokalni kontroler, jedinicu za prikupljanje podataka, PLC ili sistem za daljinsko praćenje.

Za velike ili duboke rezervoare, merenje temperature na samo jednoj poziciji često je nedovoljno. Raslojavanje temperature može se desiti između vrha, sredine i dna rezervoara. Iz tog razloga, akabl senzora temperature rezervoara sa više tačakapruža potpuniju sliku o distribuciji unutrašnje temperature.

Ovaj članak objašnjava princip rada, strukturu, metode ugradnje i tipične primjene senzora temperature rezervoara, s posebnim fokusom na kablove za praćenje temperature u više tačaka od nerđajućeg čelika.

Šta je senzor temperature rezervoara?

A senzor temperature rezervoaraje industrijski uređaj za mjerenje temperature instaliran unutar ili oko spremnika za skladištenje za detekciju temperature uskladištenog medija.

Ovisno o primjeni, može biti dizajniran za:

• Cisterne za vodu
• Rezervoari za skladištenje nafte
• Rezervoari za jestivo ulje
• Rezervoari za gorivo
• Spremnici za skladištenje toplotne energije
• Rezervoari za rashlađenu vodu
• Industrijski procesni rezervoari
• Velike vertikalne posude za skladištenje

Tradicionalni sistemi za praćenje temperature često koriste jednu temperaturnu sondu. Iako je ova metoda prikladna za male spremnike, možda neće precizno predstavljati distribuciju temperature unutar velikog spremnika.

Kabl temperaturnog senzora sa više tačaka rešava ovaj problem ugradnjom nekoliko digitalnih senzorskih elemenata za temperaturu duž jednog kabla. Različite mjerne točke mogu stoga istovremeno pratiti različite dubine.

Na primjer, jedan senzorski kabel od 20 metara može sadržavati više temperaturnih senzora postavljenih u unaprijed određenim intervalima. Sistem za nadzor tada može pojedinačno prikazati vrijednosti temperature iz gornjeg, srednjeg i donjeg dijela rezervoara.

Zašto je važno praćenje temperature u više tačaka?

Temperatura unutar spremnika rijetko je potpuno ujednačena.

Razlike u gustini tečnosti, spoljnoj temperaturi okoline, grejanju, hlađenju, cirkulaciji i strukturi rezervoara mogu stvorititemperaturna stratifikacija.

Na primjer, temperatura blizu površine rezervoara može se značajno razlikovati od temperature blizu dna.

Senzor u jednoj tački može prijaviti:

Najviša temperatura: 25 stepeni

Međutim, stvarno stanje rezervoara može biti:

• Gornji sloj: 25 stepeni
• Srednji sloj: 20 stepeni
• Donji sloj: 16 stepeni

Ako se koristi samo jedan senzor, sistem za nadzor može pokvariti

A sistem za praćenje temperature rezervoara sa više tačakapruža informacije o temperaturi na nekoliko vertikalnih pozicija, pomažući operaterima da razumiju stvarno termalno stanje rezervoara.

Ovo je posebno korisno u velikim rezervoarima i aplikacijama za termičko skladištenje.

Princip rada senzora temperature spremnika ovisi o korištenoj senzorskoj tehnologiji.

Uobičajene industrijske tehnologije mjerenja temperature uključuju:

Za dugačke temperaturne kablove sa više tačaka, tehnologija digitalnog senzora temperature nudi nekoliko prednosti.

Svaki senzor je instaliran na unaprijed određenoj lokaciji unutar kabela i ima svoje identifikacijske informacije. Jedinica za prikupljanje podataka komunicira sa senzorima i očitava temperaturu svake mjerne točke.

Tipičan proces praćenja je:

Senzori prvo pretvaraju temperaturu u električne ili digitalne informacije. Jedinica za akviziciju zatim prikuplja podatke i prenosi ih na ekran, računar ili platformu za daljinsko praćenje.

Sa digitalnim sistemom sa više tačaka, više senzornih tačaka može raditi preko zajedničkog komunikacionog kabla, smanjujući broj pojedinačnih žica potrebnih unutar rezervoara.

Preporučena literatura:Senzori temperature: vrste, kako rade i ključne primjene

Pouzdan senzor temperature rezervoara mora raditi dugo vremena u okruženjima koja uključuju vlagu, uranjanje, koroziju i mehanički stres.

Iz tog razloga, mehanička struktura temperaturnog kabla je jednako važna kao i senzorski element.

Tipičnokabel senzora temperature spremnika od nehrđajućeg čelikasadrži nekoliko zaštitnih slojeva.

1. 304 Vanjska zaštita od nehrđajućeg čelika

Vanjski sloj može koristiti a304 fleksibilni zaštitni omotač od nehrđajućeg čelika.

U poređenju sa običnim plastičnim omotima za kablove, nerđajući čelik pruža bolju mehaničku zaštitu i otpornost na koroziju.

Metalna zaštitna struktura može pomoći u zaštiti unutrašnjih vodiča i senzora od:

• Mehanički udar
• Vučna sila
• Naprezanje ugradnje rezervoara
• Izloženost vodi
• Izlaganje ulju
• Dugotrajna industrijska upotreba

Za rezervoare za vodu i mnoge industrijske aplikacije za skladištenje tečnosti, nerđajući čelik je posebno pogodan jer kombinuje dobru otpornost na koroziju sa mehaničkom čvrstoćom.

2. Vodootporno unutrašnje jezgro senzora

Unutar zaštitnog omotača od nehrđajućeg čelika nalazi se jezgro za mjerenje temperature.

Unutrašnja struktura može biti potpuno zaptivena i vodootporna kako bi se senzori temperature i provodnici zaštitili od prodiranja vlage.

Za aplikacije koje zahtijevaju kontinuirano uranjanje, i zaštitni omotač i jezgro senzora trebaju osigurati pouzdane vodootporne performanse.

Propisno dizajniran senzorski kabel može dosegnutiIP68 vodootporna zaštita, omogućavajući senzorskom dijelu da ostane uronjen u tekućinu tokom rada.

3. Više temperaturnih senzora

Jedna od najvažnijih karakteristika višestrukog kabla je mogućnost instaliranja više temperaturnih senzora duž jednog kabla.

Razmak senzora se može prilagoditi prema dimenzijama rezervoara.

na primjer:

• 1 metar između senzora
• 2 metra između senzora
• Različiti razmaci na različitim pozicijama

Za projekte velikih rezervoara, ukupna dužina kabla i broj mernih tačaka se takođe mogu prilagoditi.

Dizajn sa više tačaka omogućava operaterima da dobiju profil temperature, a ne jednu vrednost temperature.

4. Zamjenjivi dizajn jezgra senzora

Održavanje je važno za stalno instalirane sisteme za nadzor rezervoara.

Neki kablovi za praćenje temperature koriste azamjenjivo unutrašnje jezgro senzora.

Ako je unutrašnji senzorski element oštećen, jezgro senzora se može ukloniti i zamijeniti bez potpunog uklanjanja vanjske zaštitne strukture od nehrđajućeg čelika iz spremnika.

Ovaj dizajn pruža nekoliko prednosti:

• Lakše održavanje
• Smanjeni troškovi zamjene
• Manje demontaže na strani rezervoara
• Kraće vrijeme zastoja u održavanju
• Duži vijek trajanja vanjske zaštitne konstrukcije

Ovo je posebno vrijedno kada se kablovi postavljaju unutar velikih spremnika gdje potpuno uklanjanje može biti teško.

5. Protuteg gvožđa

Vertikalni kablovi za temperaturu rezervoara često zahtevaju donju težinu.

Težina drži temperaturni kabel okomito unutar spremnika i pomaže u održavanju ispravnog položaja senzora.

Navojna veza između kabla i težine može pojednostaviti instalaciju i održavanje.

Senzor temperature rezervoara treba odabrati prema dimenzijama rezervoara, tipu tečnosti, komunikacijskom sistemu i potrebnoj preciznosti merenja.

Za višestruki kabl za praćenje temperature tipa ZS-OIL-2, tipični tehnički parametri uključuju:

Stvarne specifikacije treba odabrati prema radnom okruženju i projektnim zahtjevima.