Cómo diferenciar entre termopares de sonda montada-con brida fija, termopares de caja de conexiones roscadas móviles y termómetros de resistencia de platino con sonda roscada móvil
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Cuando se trata de medir la temperatura en la industria, el tipo de sensor que elija tiene un efecto directo en la precisión de la medición, en su funcionamiento en diferentes entornos y en lo fácil que es mantenerse al día. Hay tres tipos comunes de termopares: termopares de sonda montada en brida fija-, termopares de caja de conexiones roscadas móviles y termómetros de resistencia de platino con sonda roscada móvil. Las variaciones de diseño entre estos tipos se deben a diferentes necesidades de sellado, conveniencia de instalación y principios de medición. A continuación se analizan detenidamente las diferencias entre las tres de las cuatro áreas: características estructurales, método de instalación, casos de uso y características de mantenimiento.
I. Termopar de sonda montada en brida fija-: la piedra angular industrial del sellado rígido
La característica principal de un termopar de sonda montado en brida fija-es la brida metálica estandarizada que está integrada en el extremo. Esta brida suele cumplir con los estándares nacionales o ANSI de DN25 a DN50. En industrias como la química y la de generación de energía, el material suele ser acero inoxidable 316L o aleación de Inconel para que pueda soportar el desgaste a largo plazo-de altas temperaturas, altas presiones y medios muy corrosivos. El método de instalación es una conexión rígida y centrada. La brida se fuerza contra la superficie de la brida existente del equipo con pernos y se utiliza una junta de asbesto, una junta enrollada en espiral de metal o una junta de grafito flexible para garantizar que no haya fugas. Esta estructura es excelente para medir la temperatura central en reactores, columnas de destilación e intercambiadores de calor enormes, ya que es muy estable y resistente a las vibraciones. Lo mejor de esto es que sella bien, lo cual es especialmente importante en condiciones donde hay sustancias inflamables, explosivas o tóxicas y se requieren conexiones de brida por seguridad. Pero desmontarlo es difícil ya que hay que cerrarlo, dejar que baje la presión y quitar varios tornillos. Los ciclos térmicos también pueden provocar que la superficie de la brida se micro-deforme, lo que puede provocar fallos en el sellado. En tuberías de refinería a temperatura y presión normales, estos termopares pueden durar más de cinco años. Sin embargo, en hornos de alta-temperatura superior a 1200 °C, la expansión térmica diferencial de la brida aún puede causar grietas por tensión. Esto significa que la fuerza de preapriete-del perno debe comprobarse periódicamente.
II. Termopar tipo caja de conexiones de instalación roscada móvil: una solución flexible con un diseño modular con tornillos-
Lo más importante del termopar tipo caja de conexiones de instalación roscada móvil es que la pared exterior de su tubo protector tiene una rosca externa estándar cortada. La mayoría de las veces, el material es acero inoxidable 304 o 316L y los tamaños son M27×2, G1/2, M33×2, etc. La sección roscada forma parte del tubo protector, lo que la hace resistente. El tipo de rosca móvil permite que el tubo de protección se mueva axialmente dentro del rango de rosca, lo que le permite cambiar la profundidad de inserción para adaptarse a diversas necesidades de medición. Esto es distinto de los tipos de rosca fija. Para instalar el termopar, simplemente atorníllelo en el orificio pre-taladrado en el equipo. Para asegurarse de que la conexión sea hermética, utilice una junta de sellado para altas-temperaturas, como una junta de bobinado de grafito. La caja de conexiones normalmente se encuentra en el extremo del tubo protector y se fabrica por separado de la parte roscada para facilitar el cableado y el mantenimiento. Esta construcción es pequeña y no ocupa mucho espacio, por lo que es buena para medir la temperatura en lugares como las paredes de las tuberías, las carcasas de los motores y los conductos de humos de las calderas. En las industrias petroquímica, metalúrgica y eléctrica, esto sucede todo el tiempo. El hecho de que se pueda desmontar fácilmente es una gran ventaja. Para reemplazarlo, sólo necesita desenroscarlo, lo que significa que no necesita equipos de soldadura ni de extracción de bridas. Esto facilita mucho la operación y el mantenimiento. Pero el mayor peligro es el pelado de hilos y la soldadura en frío. Si no utiliza un compuesto anti-como una pasta lubricante para altas-temperaturas con grafito o nitruro de boro, las roscas de acero inoxidable pueden "soldarse en frío" en ambientes de altas-temperaturas, lo que dificulta su desmontaje o incluso su rotura.
III. Un termómetro de resistencia de platino tipo sonda de instalación roscada móvil es la mejor opción para obtener mediciones muy precisas.
La parte más importante del termómetro de resistencia de platino tipo sonda de instalación roscada móvil es que la pared exterior del tubo protector está mecanizada con una rosca externa estándar. Esto permite que el tubo protector se mueva axialmente dentro del rango de rosca, lo que le permite cambiar fácilmente la profundidad de inserción. La caja de conexiones se fabrica independientemente del tubo protector para que sea más fácil de cablear y mantener. Su principio de medición se basa en cómo cambia la resistencia del platino con la temperatura. Funciona mejor en situaciones de temperatura media- y baja-(-200 a 500 grados Celsius) y puede proporcionar mediciones más precisas y estables. Este diseño hace que responda de forma rápida y fácil de instalar, lo que lo hace perfecto para situaciones donde se necesita un control preciso de la temperatura, incluso en las industrias farmacéutica y de procesamiento de alimentos. Los beneficios de este producto incluyen una excelente precisión de medición, que brinda una información de temperatura más precisa, y un diseño de rosca móvil que facilita la instalación y reduce la posibilidad de fugas. Sin embargo, su rendimiento de sellado es mejor que el de los tipos de rosca fija-, pero no tan bueno como el de los termopares de tipo sonda montados en brida fija-. Además, su estructura es bastante complicada y cara. Además, los termómetros de resistencia de platino no funcionan bien para medir temperaturas que cambian rápidamente porque su rango es menor que el de los termopares.
IV. Lógica de selección: encontrar la mejor solución según cómo funcionan las cosas
La elección de estos tres sensores se debe principalmente a las compensaciones-realizadas por los ingenieros. Los termopares de tipo-con sonda montada en brida fija- son los mejores para medir temperaturas críticas que necesitan un sellado y seguridad muy altos. Los termopares tipo caja de conexiones móviles-montados con rosca son los mejores para aplicaciones que necesitan mantenimiento frecuente o ajuste flexible de la profundidad de inserción. Los termómetros de resistencia de platino de tipo-montaje de rosca móvil-son mejores para entornos de temperatura media y baja-que necesitan un contacto cercano y una respuesta rápida. Al elegir un sensor, se debe pensar en la presión media, el rango de temperatura, la corrosividad, la intensidad de la vibración y la frecuencia de mantenimiento. No debe tomar una decisión basándose únicamente en lo fácil que es de instalar o en cómo funciona el principio de medición. Esto ayudará a que el sistema de medición de temperatura funcione correctamente durante mucho tiempo. Por ejemplo, un termopar tipo sonda-montada con brida fija-es la única opción para un reactor químico. Un termopar tipo caja de conexiones móvil-montado con rosca puede ser mejor para los puntos de medición de tuberías que deben cambiarse o ajustarse rápidamente. En el procesamiento de alimentos, un termómetro de resistencia de platino de tipo-montado con rosca-móvil puede proporcionar las lecturas más precisas y el tiempo de respuesta más rápido. El sistema de medición de temperatura se puede hacer mucho más confiable y rentable-si se adapta cuidadosamente el tipo de sensor a las condiciones en las que se utilizará.
