سنسور دمای مخزن: اصول، ساختار و کاربردها

دما یکی از مهمترین پارامترها در ذخیره سازی مخازن و نظارت بر فرآیندهای صنعتی است. چه مخزن حاوی آب، روغن خوراکی، سوخت، مایع ذخیره حرارتی یا سایر مواد باشد، تغییرات دما می تواند مستقیماً بر کیفیت محصول، ایمنی ذخیره سازی، کارایی تجهیزات و هزینه های عملیاتی تأثیر بگذارد.

A سنسور دمای مخزنبرای اندازه گیری مداوم دمای داخل یک مخزن ذخیره سازی و انتقال داده ها به یک کنترل کننده محلی، واحد جمع آوری داده، PLC یا سیستم نظارت از راه دور طراحی شده است.

برای مخازن بزرگ یا عمیق، اندازه گیری دما در یک موقعیت اغلب کافی نیست. طبقه بندی دما می تواند بین بالا، وسط و پایین مخزن رخ دهد. به همین دلیل، الفکابل سنسور دمای مخزن چند نقطه ایتصویر کامل تری از توزیع دمای داخلی ارائه می دهد.

این مقاله اصول کار، ساختار، روش‌های نصب و کاربردهای معمول سنسورهای دمای مخزن را با تمرکز ویژه بر کابل‌های نظارت بر دمای چند نقطه‌ای فولاد ضد زنگ توضیح می‌دهد.

سنسور دمای مخزن چیست؟

A سنسور دمای مخزنیک دستگاه اندازه گیری دمای صنعتی است که در داخل یا اطراف یک مخزن ذخیره سازی برای تشخیص دمای محیط ذخیره شده نصب می شود.

بسته به کاربرد، ممکن است برای موارد زیر طراحی شود:

• مخازن آب
• مخازن ذخیره نفت
• مخازن روغن خوراکی
• مخازن سوخت
• مخازن ذخیره انرژی حرارتی
• مخازن آب سرد
• مخازن فرآیند صنعتی
• ظروف ذخیره سازی عمودی بزرگ

سیستم های سنتی پایش دما اغلب از یک کاوشگر درجه حرارت استفاده می کنند. اگرچه این روش برای مخازن کوچک مناسب است، اما ممکن است به طور دقیق توزیع دما را در یک مخزن بزرگ نشان ندهد.

کابل سنسور دما چند نقطه ای این مشکل را با نصب چندین عنصر سنجش دما دیجیتال در امتداد یک کابل حل می کند. بنابراین نقاط اندازه گیری مختلف می توانند اعماق مختلف را به طور همزمان زیر نظر بگیرند.

به عنوان مثال، یک کابل سنسور 20 متری ممکن است حاوی چندین سنسور دما باشد که در فواصل از پیش تعیین شده قرار گرفته اند. سپس سیستم مانیتورینگ می تواند مقادیر دما را از قسمت های بالایی، میانی و پایینی مخزن به صورت جداگانه نمایش دهد.

چرا مانیتورینگ چند نقطه ای دما مهم است؟

دمای داخل مخزن به ندرت کاملاً یکنواخت است.

تفاوت در چگالی مایع، دمای محیط خارجی، گرمایش، سرمایش، گردش خون و ساختار مخزن می تواند ایجاد کند.طبقه بندی دما.

به عنوان مثال، دمای نزدیک سطح مخزن ممکن است به طور قابل توجهی با دمای نزدیک به پایین متفاوت باشد.

یک سنسور تک نقطه ای ممکن است گزارش دهد:

دمای بالا: 25 درجه

با این حال، شرایط واقعی مخزن می تواند این باشد:

• لایه بالایی: 25 درجه
• لایه میانی: 20 درجه
• لایه زیرین: 16 درجه

اگر فقط از یک سنسور استفاده شود، سیستم نظارت ممکن است از کار بیفتد

A سیستم مانیتورینگ دمای مخزن چند نقطه ایاطلاعات دما را در چندین موقعیت عمودی ارائه می دهد و به اپراتورها کمک می کند تا شرایط حرارتی واقعی مخزن را درک کنند.

این به ویژه در مخازن ذخیره سازی بزرگ و برنامه های ذخیره سازی حرارتی مفید است.

اصل کار سنسور دمای مخزن به فناوری سنجش استفاده شده بستگی دارد.

فن آوری های رایج اندازه گیری دمای صنعتی عبارتند از:

برای کابل‌های دمای چند نقطه‌ای طولانی، فناوری سنجش دمای دیجیتال چندین مزیت را ارائه می‌کند.

هر سنسور در یک مکان از پیش تعیین شده در داخل کابل نصب می شود و اطلاعات شناسایی خاص خود را دارد. واحد جمع آوری داده با حسگرها ارتباط برقرار می کند و دمای هر نقطه اندازه گیری را می خواند.

یک فرآیند نظارت معمولی عبارت است از:

سنسورها ابتدا دما را به اطلاعات الکتریکی یا دیجیتال تبدیل می کنند. سپس واحد اکتساب داده ها را جمع آوری کرده و به صفحه نمایش، رایانه یا پلت فرم نظارت از راه دور منتقل می کند.

با یک سیستم دیجیتال چند نقطه ای، چندین نقطه حسگر می توانند از طریق یک کابل ارتباطی مشترک کار کنند و تعداد سیم های جداگانه مورد نیاز در داخل مخزن را کاهش دهند.

مطالعه توصیه شده:سنسورهای دما: انواع، نحوه کار آنها و کاربردهای کلیدی

یک سنسور دمای مخزن قابل اعتماد باید برای دوره های طولانی در محیط های حاوی رطوبت، غوطه وری، خوردگی و تنش مکانیکی کار کند.

به همین دلیل، ساختار مکانیکی کابل دما به اندازه عنصر حسگر مهم است.

معمولیکابل سنسور دمای مخزن استیل ضد زنگشامل چندین لایه محافظ است.

1. 304 محافظ بیرونی فولاد ضد زنگ

لایه خارجی می تواند از a استفاده کندغلاف محافظ انعطاف پذیر فولاد ضد زنگ 304.

در مقایسه با روکش های کابل پلاستیکی معمولی، فولاد ضد زنگ حفاظت مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی بهتری را ارائه می دهد.

ساختار محافظ فلزی می تواند به محافظت از هادی ها و حسگرهای داخلی در برابر موارد زیر کمک کند:

• تاثیر مکانیکی
• نیروی کششی
• استرس نصب مخزن
• قرار گرفتن در معرض آب
• قرار گرفتن در معرض روغن
• استفاده طولانی مدت صنعتی

برای مخازن آب و بسیاری از کاربردهای ذخیره سازی مایعات صنعتی، فولاد ضد زنگ به ویژه مناسب است زیرا مقاومت در برابر خوردگی خوب را با استحکام مکانیکی ترکیب می کند.

2. هسته سنسور داخلی ضد آب

در داخل غلاف محافظ فولاد ضد زنگ، هسته سنجش دما قرار دارد.

ساختار داخلی را می توان به طور کامل آب بندی و ضد آب کرد تا از سنسورهای دما و هادی ها در برابر نفوذ رطوبت محافظت کند.

برای کاربردهایی که نیاز به غوطه وری مداوم دارند، هم غلاف محافظ و هم هسته حسگر باید عملکرد ضد آب قابل اعتمادی را ارائه دهند.

یک کابل سنسور با طراحی مناسب می تواند به آن برسدحفاظت ضد آب در سطح IP68، به بخش حسگر اجازه می دهد در طول کار در مایع غوطه ور بماند.

3. چند سنسور دما

یکی از مهمترین ویژگی های کابل چند نقطه ای، قابلیت نصب چندین سنسور دما در طول یک کابل است.

فاصله سنسور را می توان با توجه به ابعاد مخزن سفارشی کرد.

به عنوان مثال:

• فاصله بین سنسورها 1 متر
• فاصله بین سنسورها 2 متر
• فاصله های مختلف در موقعیت های مختلف

برای پروژه های مخزن بزرگ، طول کل کابل و تعداد نقاط اندازه گیری نیز می تواند سفارشی شود.

طراحی چند نقطه ای به اپراتورها اجازه می دهد تا به جای یک مقدار دمایی واحد، یک پروفایل دما را بدست آورند.

4. طراحی هسته حسگر قابل تعویض

تعمیر و نگهداری یکی از ملاحظات مهم برای سیستم های نظارت بر مخزن دائمی است.

برخی از کابل های مانیتورینگ دما از الف استفاده می کنندهسته حسگر داخلی قابل تعویض.

اگر یک عنصر حسگر داخلی آسیب دیده باشد، می توان هسته حسگر را جدا کرد و بدون جدا کردن کامل ساختار محافظ فولاد ضد زنگ خارجی از مخزن، آن را جدا کرد و جایگزین کرد.

این طراحی چندین مزیت دارد:

• تعمیر و نگهداری آسان تر
• کاهش هزینه های تعویض
• جداسازی قطعات در سمت مخزن کمتر
• توقف تعمیر و نگهداری کوتاهتر
• عمر طولانی تر ساختار محافظ خارجی

این امر به ویژه زمانی ارزشمند است که کابل ها در داخل مخازن بزرگ نصب می شوند که حذف کامل آنها می تواند دشوار باشد.

5. آهن ضد وزن

کابل های دمای مخزن عمودی اغلب به وزن پایینی نیاز دارند.

وزن کابل دما را به صورت عمودی در داخل مخزن آویزان نگه می دارد و به حفظ موقعیت صحیح سنسور کمک می کند.

اتصال رشته ای بین کابل و وزن می تواند نصب و نگهداری را ساده کند.

سنسور دمای مخزن باید با توجه به ابعاد مخزن، نوع مایع، سیستم ارتباطی و دقت اندازه گیری مورد نیاز انتخاب شود.

برای کابل نظارت بر دمای چند نقطه‌ای نوع ZS-OIL-2، پارامترهای فنی معمولی عبارتند از:

مشخصات واقعی باید با توجه به محیط عملیاتی و الزامات پروژه انتخاب شوند.