Termometry tarczowe

Co to jest elektroniczne urządzenie kontaktowe (model 830.E)?

Elektroniczne urządzenia kontaktowe są mocowane z bezstykowymi czujnikami. Są szczególnie przydatne do manometrów wypełnionych olejem i preferowane do niskich napięć oraz małych obciążeń prądu stałego DC, takich jak wejście sygnału dla PLC (programowalnego sterownika logicznego).

Co to są mechatroniczne przyrządy pomiarowe?

Mechaniczne przyrządy pomiarowe z wbudowanymi częściami lub zespołami elektronicznymi. Obejmuje czysto mechaniczne wskazanie na miejscu, które podaje dodatkowy elektryczny sygnał wyjściowy lub ma funkcję przełączeniową. Zaletą takich przyrządów jest to, że w razie przerwania lub wyłączenia sygnału, nadal na miejscu może być niezawodnie odczytana wartość mierzona.

Co oznacza NAMUR?

NAMUR jest skrótem "Normenausschuss Mess- und Regeltechnik" (Komitet standaryzacyjny aparatury kontrolnej i pomiarowej).

Jaką funkcję ma czujnik Halla w przyrządach intelliGAUGE/intelliTHERM?

Wpływ pola magnetycznego na czujnik Halla pochodzi z ruchomego magnesu zamontowanego w stałej odległości od czujnika Halla. W ten sposób można zmierzyć kąt obrotu stałego magnesu w odniesieniu do czujnika. W przyrządach intelliGAUGE/intelliTHERM stały magnes zamocowany jest na wskazówce, centralnie do wałka wskazówki. Wraz z obrotem wskazówki obraca się magnes. Jednakże kąt linii pola biegnących pomiędzy dwoma biegunami magnesu zmienia się w odniesieniu do czujnika Halla. Ponieważ każdy kąt linii pola dla czujnika Halla ma różną siłę pola, czujnik Halla generuje napięcie Halla proporcjonalne do kąta obrotu wskazówki, a przez to proporcjonalne do ciśnienia.

Co to jest efekt Halla?

Jeżeli prąd stały przepływa przez element półprzewodnika, a element znajduje się w polu magnetycznym, wówczas wewnątrz elementu półprzewodnikowego generowane napięcie (napięcie Halla) jest proporcjonalne do siły pola magnetycznego.

Co oznacza „termistor o ujemnym współczynniku temperaturowym”?

Termistory o ujemnym współczynniku temperaturowym lepiej przewodzą prąd elektryczny w wyższych temperaturach niż w niskich. Znane są także jako rezystory NTC (ujemny współczynnik temperaturowy. Zwykle NTC są stosowane w przemyśle tworzyw sztucznych oraz spożywczym (produkcja napoi i żywności).

Jaka działa termometr rezystancyjny?

Temperatura powoduje zmianę rezystancji elektrycznej czujnika termometru rezystancyjnego. Ponieważ rezystancja rezystorów pomiarowych, zgodnych z EN 60751 (2009-05), zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury określamy to jako PTC (dodatni współczynnik temperatury). W zastosowaniach przemysłowych zwykle stosowane są rezystory pomiarowe Pt100 lub Pt1000. Termometry oparte na EN 60751 zdefiniowane są w normie DIN 43735.

Czy termometry mechaniczne tarczowe ze znakiem CE mogą być wprowadzane na rynek?

Poprzez oznaczenie CE producent, firma czy osoba wprowadzająca produkt na rynek lub upoważniony przedstawiciel UE deklaruje, że wyrób jest zgodny ze wszystkimi wytycznymi europejskimi.
Ponieważ nie ma wiążącej instrukcji (dyrektywy) dla termometrów mechanicznych zgodnie z normą  DIN EN 13190, dlatego przyrządy te mogą być wprowadzane na rynek także bez oznaczenia CE.


Czy termometry gazowe podlegają dyrektywie dotyczącej urządzeń ciśnieniowych i czy mogą posiadać odpowiednie oznakowanie CE?

Termometry gazowe podlegają dyrektywie 2014/68/EU (poprzednio PED 97/23/EC), bez dodatkowej adaptacji osłony termometrycznej jako “akcesoria ciśnieniowa”, jak również w stanie niezamontowanym lub zamontowanym w osłonie termometrycznej jako “zbiorniki ciśnieniowe”. Klasyfikacja oparta jest na Artykule 4, Paragraf 3 stosowanej dyrektywy 2014/68/EU (Konstrukcja, produkcja i testowanie przeprowadzone zgodnie z uznaną praktyką inżynierską). Produkty nie powinny być oznaczone znakiem CE, gdy ich zgodność nie jest potwierdzona w stosunku do wyżej wymienionej dyrektywy. Deklaracje producenta są udostępnianie i wydawane na żądanie.


Czy temperatura otoczenia ma jakikolwiek wpływ na sprężynę pomiarową w obudowie ciśnieniowej gazowej?

Tak, dlatego kompensacja bimetaliczna montowana jest pomiędzy ruchem a sprężyną pomiarową. Zapewnia to kompensację temperatury otoczenia pomiędzy 0 ... 40 °C.

Jak można zapobiec zmianie (przesunięciu) pozycji zerowej termometru, która została ustawiona podczas procesu produkcyjnego w czasie późniejszego użytkowania?

Takiemu przesunięciu można zapobiegać odpowiednią obróbką cieplną (starzenie). Gotowe sprężyny bimetaliczne, gotowe do montażu, należy przechowywać w temperaturze 350°C do 400°C (można w wyższej temperaturze, jeżeli jest konieczne), lecz ustabilizowanej poniżej ich temperatury granicznej zastosowania i następnie wolno ochłodzić.

Jak działa termometr bimetaliczny?

Pasek z trwale laminowanej blachy wykonany z metali o różnych współczynnikach rozszerzalności ( bimetal), który zgina się pod wpływem jakiejkolwiek zmiany temperatury. Wygięcie w przybliżeniu jest proporcjonalne do zmiany temperatury. W dwóch różnych układach pomiarowych stosowane są paski bimetaliczne: o skręceniu śrubowym i skręceniu spiralnym. Dzięki mechanicznemu odkształcaniu sprężyny bimetalicznej w obu formach spirali, przy każdej zmianie temperatury, występuje ruch obrotowy. Jeżeli jeden koniec bimetaliczny układu pomiarowego jest przymocowany, wówczas drugi koniec obraca wałek wskazówki. Zares skali waha się od -70°C do +600 °C w klasie dokładności 1 i 2  zgodnie z normą EN 13190.

Jak działa termometr gazowy?

Układ pomiarowy składa się ze zbiornika, czujnika, kapilary oraz obudowy z rurką Bourdona. Części są połączone tworząc jeden układ. Kompletny układ pomiarowy wypełniony jest gazem obojętnym pod ciśnieniem. Zmiany temperatury oddziałują na ciśnienie wewnątrz układu. Ciśnienie odkształca sprężynę pomiarową, a odchylenie jest przeniesione na wskazówkę poprzez ruch tarczy. Zmiany temperatury otoczenia na obudowę mogą być pominięte, ponieważ pomiędzy mechanizmem a sprężyną pomiarową jest umieszczony bimetaliczny element kompensacyjny. Zakres skali w klasie dokładności 1 dostępny jest  od 
-200 i +700 °C zgodnie z normą EN 13190. 


Jak działają termometry odległościowe?

Temperatura mierzona jest za pomocą systemu pomiarowego, który składa się z czujnika, kapilary oraz z rurki Bourdona. Wszystkie części są połączone tworząc zamknięty układ. Wewnętrzne ciśnienie w układzie zmienia się wraz z temperaturą otoczenia. Powoduje to, że oś wskazówki podłączona jest do sprężyny obraca się, a wartość temperatury jest pokazana na skali. Kapilara o długości pomiędzy 500 a 10 000 mm umożliwia wykonywanie pomiarów również w zdalnych punktach pomiarowych. Termometry odległościowe dostępne są w zakresie od -40 do + 400 °C, w klasie dokładności 1 i 2 zgodnie z normą EN 13190.

W jaki sposób termometr rozszerzalnościowy wskazuje prawdziwą temperaturę medium?

Ogólna zasada: po 90 sekundach regulacji osiągnięte jest około 99% zmierzonej wartości.

Czy jest możliwa legalizacja pierwotna termometrów mechanicznych?

Od dnia 01.01.2015 obowiązuje nowa Ustawa w sprawie Pomiarów i Weryfikacji. Nie pozwala ona na legalizację pierwotną termometrów tarczowych. Jeżeli taka legalizacja jest konieczna do wprowadzenia przyrządu pomiarowego na rynek po raz pierwszy, wymaganie to zostanie spełnione w ramach procedury oceny zgodności. Ogólnie rzecz biorąc, ocena zgodności przyrządu pomiarowego zastępuje legalizację pierwotną.

Zgodność przyrządu pomiarowego z wymaganiami prawnymi jest potwierdzana nie przez odpowiedni Urząd Miar i Wag, ale przez wybrany przez producenta organ dokonujący oceny zgodności (przy czym może to być również Urząd Miar i Wag) poprzez wydanie świadectwa zgodności. Na tej podstawie producent przygotowuje dla przyrządu pisemną deklarację zgodności. Po upłynięciu terminu ważności - jeżeli spełnione są warunki - w normalnych przypadkach konieczna jest ponowna weryfikacja, aby przyrząd został z powrotem dopuszczony do użytku komercyjnego i/lub rządowego.

Świadectwo zgodności i weryfikacji mają taką samą moc prawną - zgodnie z wytycznymi Nowego Podejścia 2004/22/WE i 2009/23/WE oraz zgodnie z Ustawą w sprawie Pomiarów i Weryfikacji (MessEG) w połączeniu z towarzyszącym jej Rozporządzeniem w sprawie Pomiarów i Weryfikacji (MessEV).


Zgodnie z jakimi normami są produkowane termometry gazowe i bimetaliczne?

Termometry gazowe i bimetaliczne produkowane są zgodnie z normą EN 13190. Jeżeli mają przyłącze elektryczne obowiązuje norma DIN 16196.

Co oznacza aktywna długość termometra?

Aktywna długość termometra oznacza długość, powyżej której termometr skutecznie uśrednia temperaturę przepływu ciepła na wejściu i wyjściu.

Jaki wpływ ma temperatura otoczenia na wynik pomiaru?

Zależy to od następujących parametrów:
1. Proporcja objętości sondy (rurki) do linii pomiaru i rurki Bourdona (ogólna zasada: 99:1)
2. Długość linii pomiarowej (kapilara) – im dłuższa tym większy wpływ
3. Wielkość temperatury otoczenia (wartość), wysokie temperatury powodują przesunięcie na tarczy, niskie temperatury powodują zmniejszenie
Możliwości kompensacji:
1. Bimetaliczną sprężyną kompensacyjną (odwrotnie do kierunku wskazówki)
2. Regulacja błędu (możliwa jedynie, gdy temperatura otoczenia jest znana i stała)

Jaka jest maksymalna długość kapilar termometrów gazowych?

Teoretycznie kapilary termometrów gazowych mogą mieć długość do 100 m. Jednakże konieczna jest duża objętość sondy, żeby termometr gazowy działał w zakresie klasy 1. Termometry rozszerzalnościowe mają maksymalną długość ograniczoną do 15 m w innym przypadku wymagana objętość napełnienia będzie za duża.

Jaki wpływ mechaniczny, inny niż uruchomienie styków przełącznika, może spowodować błąd pomiaru termometru bimetalicznego?

W modelach ze spiralną sprężyną bimetaliczną może wystąpić ruch skokowy wskazówki, co może prowadzić do dotknięcia przez wskazówkę tarczy lub okienka. Aktualnie dzięki nowoczesnym projektom i technologiom produkcyjnym można uniknąć powstania takich błędów.

Kiedy należy stosować termometr gazowy z kapilarą?

Termometry gazowe lub rozszerzalnościowe z kapilarami stosowane są w miejscach, do których jest utrudniony dostęp i należy zmostkować na dłuższe odległości. Dostępne są elastyczne spiralne ochronne tulejki lub osłonki z PCV do ochrony kapilar.

Jaki gaz jest stosowany jako ciecz wypełniająca termometrów gazowych?

Hel

Dlaczego wałek termometrów bimetalicznych nie może być dłuższy niż 1 m?

Ponieważ masa wałka wskazówki będzie większa od obracania cewki bimetalicznej (tzn. wskazówka nie będzie mogła się poruszać).

Dlaczego wypełnienie cieczą jest korzystne przy dużych drganiach?

Ponieważ jest tłumiony ruch wskazówki i można lepiej odczytać temperaturę.

Dlaczego wypełnienie cieczą jest korzystne w ujemnych temperaturach otoczenia?

Ponieważ w niewypełnionych przyrządach może się tworzyć kondensat wody i szyba może ulec zaparowaniu. Nie jest to możliwe w wypełnionych przyrządach.

Dlaczego wypełnienie w termometrach bimetalicznych jest możliwe tylko w temperaturach medium do 250°C?

Ciecz wypełnia (olej silikonowy) cały termometr ( tzn. znajduje się także w czujniku) dlatego ogrzewa się do temperatury medium. Może to doprowadzić do zapalenia oleju silikonowego.

Dlaczego wypełnienie cieczą w termometrach gazowych jest możliwe w temperaturach medium powyżej 250 °C?

Ponieważ jedynie obudowa jest wypełniona cieczą, a temperatura medium nie może być przeniesiona na ciecz wypełniającą, możliwe jest stosowanie termometrów gazowych we wszystkich temperaturach z zakresu od -200 °C do ...700 °C.


Dlaczego zginanie w wyniku działania temperatury wzrasta nieliniowo w całym zakresie temperatur?

Ze względu na zależność specyficznego współczynnika rozszerzalności cieplnej części bimetalicznych od temperatury.

Dlaczego odległość pomiędzy trzonkiem osłony termometrycznej a sprężyną bimetaliczną musi być jak najmniejsza?

Ponieważ wtedy przeniesienie ciepła z zwilżonej osłony termometrycznej na sprężynę bimetaliczną jest lepsze.

Co to są mechatroniczne przyrządy pomiarowe?

Mechaniczne przyrządy pomiarowe z wbudowanymi częściami lub zespołami elektronicznymi. Obejmuje czysto mechaniczne wskazanie na miejscu, które podaje dodatkowy elektryczny sygnał wyjściowy lub ma funkcję przełączeniową. Zaletą takich przyrządów jest to, że w razie przerwania lub wyłączenia sygnału, nadal na miejscu może być niezawodnie odczytana wartość mierzona.

Co oznacza skrót TGT?

Przyrządy z modelu TGT (przetwornik termometru) są mechatronicznymi przyrządami do pomiaru temperatury wskazującymi ciśnienie bez zasilania zewnętrznego i równocześnie wytwarzającymi elektroniczny sygnał wyjściowy.

Jaką funkcję ma czujnik Halla w przyrządach intelliTHERM?

Wpływ pola magnetycznego na czujnik Halla pochodzi z ruchomego magnesu zamontowanego w stałej odległości od czujnika Halla. W ten sposób można zmierzyć kąt obrotu stałego magnesu w odniesieniu do czujnika. W przyrządach intelliTHERM stały magnes zamocowany jest na wskazówce, centralnie do wałka wskazówki. Wraz z obrotem wskazówki obraca się magnes. Jednakże kąt linii pola biegnących pomiędzy dwoma biegunami magnesu zmienia się w odniesieniu do czujnika Halla. Ponieważ każdy kąt linii pola dla czujnika Halla ma różną siłę pola, czujnik Halla generuje napięcie Halla proporcjonalne do kąta obrotu wskazówki, a przez to proporcjonalne do temperatury.

Co to jest efekt Halla?

Jeżeli prąd stały przepływa przez element półprzewodnika, a element znajduje się w polu magnetycznym, wówczas wewnątrz elementu półprzewodnikowego generowane napięcie (napięcie Halla) jest proporcjonalne do siły pola magnetycznego.

Czy są certyfikaty GOST dla osłon termometrycznych?

Nie. Certyfikaty GOST są tylko dla przyrządów pomiarowych, a osłony termometryczne uznane są jedynie za część termometru.

Czy osłony termometryczne muszą mieć znak CE?

W zasadzie osłony termometryczne nie muszą mieć znaku CE. Wyjątkiem jest ze względu na specjalną konstrukcję model TW61 o DN>25, odpowiedni do spawania orbitalnego. Muszą one być oznaczone znakiem CE zgodnie z dyrektywą dot. urządzeń ciśnieniowych (2014/68/UE).

Jakie jest dopuszczalne ciśnienie obciążenia osłon termometrycznych?

W załączniku do normy DIN 43772 znajdują się schematy obciążeń, z których można pobrać maksymalne ciśnienie obciążenia w różnych geometriach, zależnie od temperatury i medium. Jeżeli geometria przewodu nie odpowiada normie DIN 43772, poszczególne obliczenia można wykonać zgodnie z normą ASME PTC 19.3 lub Dittrich / Klotter, które jako wyniki statystyczne obejmują maksymalne ciśnienie obciążenia.

Jakie są odpowiednie materiały do osłon termometrycznych stosowanych w ujemnych temperaturach?

Pierwszym wyborem do zastosowań w niskich temperaturach powinna zawsze być stal nierdzewna taka jak 1.4404 lub 316L. (aprobata dla AD2000 W10 do -270 °C). Stal węglowa powinna być dokładnie rozważona ze względu na wpływ kurczenia się.

Jakie czynniki mają wpływ na czas reakcji osłon termometrycznych?

Mówiąc prosto, im stabilniejsza (trwalsza) jest konstrukcja osłony termometrycznej tym wolniej reaguje na zmiany temperatury. W celu optymalizacji czasu reakcji oferowane są ściany o małej grubości i mała przestrzeń powietrza pomiędzy czujnikiem a wewnętrznymi ścianami otworu. Dodatkową optymalizacją konstrukcji są dna z wywierconymi kieszonkami i skuteczne długości wkładów ponad 100 mm.

Jaka jest różnica pomiędzy osłonami termometrycznymi jednoczęściowymi i wieloczęściowymi?

Osłony termometryczne wieloczęściowe są produkowane z rur i od strony procesu mają przyspawane przyłącze procesowe. Osłony termometryczne jednoczęściowe są produkowane z prętu (okrągłego lub sześciokątnego).

Jaka jest maksymalna długość zanurzeniowa do osłony termometrycznej?

Maksymalna długość dla osłon termometrycznych wieloczęściowych jest ograniczona przez długość wyprodukowanych rurek, co oznacza około 5-6 metrów. Jednoczęściowe osłony termometryczne są wykonane z litego materiału z ograniczeniem produkcyjnym długości wywierconego otworu, które dla każdego produktu wynosi pomiędzy 1 000 mm a 2 000 mm. Dłuższe jednoczęściowe osłony termometryczne muszą być połączone przez zespawanie poszczególnych elementów razem.

Jaka jest maksymalna dopuszczalna temperatura pracy dla osłon termometrycznych?

Maksymalna temperatura zależy od użytego materiału i norm jakie muszą być spełnione. Tak na przykład, standardowa stal nierdzewna może być stosowana w powietrzu do około +900 °C, maksymalna temperatura robocza wynosi prawdopodobnie około +600 °C, a aprobata zostanie uzyskana do +450 °C.

Jaka jest minimalna długość zanurzeniowa do osłony termometrycznej?

Długość zanurzeniowa do osłony termometrycznej jest określona przez stosowany termometr. Ogólnie można zakładać dla termometrów mechanicznych długość 60-100 mm od minimalnej całkowitej długości. Termometry elektryczne wymagają długości przynajmniej 35 - 50 mm. Jednakże, każdy indywidualny przypadek należy sprawdzić.

Jakie testy i sprawdzenia są wymagane w przypadku osłon termometrycznych?

Zgodnie z normą DIN 43772 punkt 4.6, wszystkie testy i certyfikaty powinny być uzgodnione pomiędzy producentem i użytkownikiem.

Kiedy zwykle są stosowane osłony termometryczne jednoczęściowe, a kiedy wieloczęściowe?

Osłony termometryczne wieloczęściowe są ogólnie zalecane do procesów z niskim obciążeniem medium. Jednoczęściowe osłony termometryczne są dostosowane do wyższych obciążeń procesowych zależnie od ich konstrukcji. Tak, więc jednoczęściowe osłony termometryczne są stosowane prawie wyłącznie na rynku międzynarodowym lub w przemyśle petrochemicznym.