I. Erot materiaalin ominaisuuksissa ja rakennesuunnittelussa
Metallivaippaiset lämpöparit
Metallivaippaisilla termoelementeillä on kiinteä rakenne, joka koostuu lämpöelementistä, eristysholkista ja metallista suojaputkesta. Suojaputken materiaali on yleensä ruostumatonta terästä, nikkeli-pohjaista metalliseosta tai Hastelloya, ja sillä on seuraavat ominaisuudet:
Korkea mekaaninen lujuus: Metallimateriaaleilla on erinomainen puristus- ja iskunkestävyys, ja ne kestävät suuria mekaanisia rasituksia, joten ne sopivat teollisuusympäristöihin, joissa on merkittävää tärinää tai iskuja. Esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut suojaputket voivat säilyttää rakenteellisen eheyden korkean-paineen tai nopeassa{2}}nesteympäristössä, mikä varmistaa termoparin vakaan toiminnan ankarissa olosuhteissa.
Hyvä lämmönjohtavuus: Metalleilla on korkea lämmönjohtavuus, mikä mahdollistaa nopean lämmönsiirron, mikä johtaa suhteellisen lyhyeen termoparin vasteaikaan, sopii sovelluksiin, jotka vaativat nopeaa lämpötilan valvontaa. Tämän ominaisuuden ansiosta metallivaippaiset termoparit toimivat hyvin dynaamisessa lämpötilan valvonnassa.
Kohtalainen korroosionkestävyys: Vaikka ruostumattomalla teräksellä ja nikkeli{0}}pohjaisilla seoksilla on tietty korroosionkestävyys, korroosiota voi silti esiintyä vahvassa hapossa, vahvassa alkalissa tai korkean lämpötilan hapettavassa ympäristössä, mikä vaikuttaa mittaustarkkuuteen ja käyttöikään. Esimerkiksi kemikaalituotannossa tietyt syövyttävät aineet voivat syövyttää metallisuojaputkea, mikä johtaa mittausvirheisiin.
Kohtuullinen lämpötila-alue: Metallivaippaisten termoparien käyttölämpötila-alue on yleensä -200 - 1300 astetta materiaalityypistä riippuen. Esimerkiksi ruostumattomien teräsputkien pitkäaikainen käyttölämpötila on noin 850 astetta, kun taas nikkeli-pohjaisia korkean lämpötilan metalliseoksia voidaan käyttää alle 1300 asteen lämpötilassa.
Termoparit, joissa on liitäntäputkityyppiset anturit
Liitosputkityyppisillä antureilla varustettujen termoparien ydinominaisuus on liitosputkirakenteen käyttö. Niiden suunnittelu sisältää tyypillisesti lämpöelementin, eristysholkin, metallisen suojaputken ja liitosputkikokoonpanon. Liitosputken materiaali voi olla metallia tai ei--metallia, ja sillä on seuraavat ominaisuudet:
Liitosputkirakenne: Liitosputki, joka on termoparin ja laitteen välinen siirtymäkomponentti, on yleensä suunniteltu irrotettavaksi tai säädettäväksi, mikä helpottaa asennusta ja huoltoa. Tämän rakenteen ansiosta termopari mukautuu erilaisiin mittaussyvyyksiin, mikä lisää asennuksen joustavuutta.
Vahva tiivistyskyky: Liitosputkien rakenne sisältää yleensä tiivisteitä tai tiivisteitä, jotka estävät tehokkaasti väliaineen vuotamisen ja tekevät siitä sopivan korkeapaineisiin tai syövyttävissä ympäristöihin. Tämä rakenne varmistaa mittausprosessin vakauden ja turvallisuuden sekä vähentää huoltotarvetta.
Rakenteellinen joustavuus: Anturin{0}}tyyppinen lämpöparirakenne, jossa on liitäntäputki, on joustavampi, joten liitosputken pituutta ja muotoa voidaan säätää erityisten käyttöskenaarioiden mukaan sopeutuakseen monimutkaisiin asennusympäristöihin. Esimerkiksi ahtaissa tiloissa liitosputki voidaan suunnitella taivutettuna tai kaareutuvana asennuksen helpottamiseksi.
Kohtuullinen vastenopeus: Liitosputken läsnäolon vuoksi termoparin vasteaika voi olla hieman pidempi kuin suoran{0}}kosketuksen metallisen suojaputkitermoparin, mutta se voi silti täyttää useimpien teollisuussovellusten tarpeet.
II. Asennusmenetelmien vertailu
Metallin suojaputken lämpöpari
Metallisessa suojaputkessa olevien termoparien asentaminen vaatii yleensä laipan tai kannakkeen kiinnityksen ja soveltuu normaaleihin tai matalapaineisiin -paineisiin. Asennusvaiheet ovat seuraavat:
Laipan asennus: Hitsaa tai ruuvaa laippalevy laitteeseen, aseta suojaputki laipan reikään ja kiristä pulteilla. Laippaasennus soveltuu halkaisijaltaan suuriin-putkiin tai matalapaineisiin-laitteisiin ja kestää tietyn mekaanisen rasituksen, mutta asennuskustannukset ovat korkeammat.
Kiinnikkeen asennus: Suojaputki kiinnitetään laitteen pintaan kannakkeen kautta, joka sopii ahtaisiin tiloihin tai usein huoltoa vaativiin tilanteisiin. Kannattimen asennus on joustava, mutta kannattimen lujuus on varmistettava, jotta se kestää lämpörasitusta.
Anturi-Tyyppilämpöpari liitäntäputkella
Liitosputkella varustetun anturin{0}}tyyppisen lämpöparin asennusvaiheet ovat seuraavat:
Liitosputken asennus: Suojaputken liitosputkikokoonpano liitetään suoraan laitteiston ennalta varattuun{0}}liitäntään ja kiinnitetään pulteilla tai pidikkeillä. Liitosputkiasennus tarjoaa vahvan tiivistyksen, on kätevä asentaa ja sopii kiinteisiin laitteisiin, kuten putkistoihin ja reaktoreihin.
Jakorasian kiinnitys: Jakorasia voidaan kiinnittää itsenäisesti laitteen koteloon ja liittää näyttölaitteeseen kompensointijohtojen kautta. Jakorasian roisketiivis-rakenne estää pölyn pääsyn sisään ja varmistaa vakaan signaalinsiirron.
III. Sovellusskenaarioiden vertailu
Metallin suojaputken lämpöpari
Metalliset suojaputken termoparit sopivat keski{0}}--korkeaan lämpötilaan ja keski---matalapaineisiin ympäristöihin, kuten kemikaaliputkiin tai reaktoreihin. Niiden korkea mekaaninen lujuus ja hyvä lämmönjohtavuus tekevät niistä toimivia näissä skenaarioissa. Kuitenkin vahvassa hapossa, vahvassa alkalissa tai korkeassa-lämpötiloissa hapettavassa ympäristössä metallisuojaputki voi syöpyä, mikä vaikuttaa mittaustarkkuuteen ja käyttöikään. Lämpöpari liitäntäputken mittapäällä
Termopari, jossa on liitäntäputkisondi, sopii sovelluksiin, jotka vaativat joustavaa asennusta ja säätöä, kuten laboratorio- tai{0}}pikatestaus paikan päällä. Sen liitosputkirakenne tarjoaa kätevän asennus- ja poistoprosessin, mikä parantaa merkittävästi tuotannon tehokkuutta. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa liitosputki voidaan liittää nopeasti laitteen pintaan, kun taas liitäntärasian tiivis rakenne suojaa kosteudelta ja pölyltä varmistaen vakaan signaalinsiirron. Lisäksi sen kohtuullinen vasteaika tekee siitä sopivan lämpötilan valvontatarpeisiin useimmissa teollisissa sovelluksissa.
