В « нервном центре» химического производства температура является основным параметром эффективности реакции, безопасности оборудования и качества продукции. От реактора высокой температуры и высокого давления до криогенной ректификационной колонны, от коррозионных диэлектрических трубопроводов до легковоспламеняющейся и взрывоопасной технологической среды, химическое тепловое сопротивление, как « термометрический часовой», всегда точно захватывает температурный сигнал в сложных условиях. Его « точность» не является случайностью - от тонкого дизайна внутренней структуры до научной поддержки принципа до контроля точности в практическом применении, каждое кольцо скрывает ключ к интерпретации « температурного кода».
I. "Структура тела" термоэлектрического сопротивления: расшифровка основного скелета для измерения температуры
« Точное измерение температуры» химического термоэлектрического сопротивления, прежде всего, связано с его строгим структурным дизайном. В отличие от обычных промышленных терморезисторов, суровость химической сцены (например, сильная коррозия, высокое давление, сильная вибрация) требует, чтобы ее « части тела» адаптировались к экстремальным условиям, а ее основная структура может быть разобрана на три основных « криптомодуля»:
1.Термочувствительный элемент: « воспринимающее ядро » температурного сигнала
Термочувствительный элемент является « сердцем» термоэлектрического сопротивления и отвечает за преобразование изменения температуры в резистивный сигнал. В химической области часто используются металлические терморезисторы, ядро которых - чрезвычайно чистая проволока (или тонкая пленка), работающая с использованием физических свойств « металлическое сопротивление увеличивается с повышением температуры».
Платиновое сопротивление (Pt100, Pt1000): « Выбор» высокоточного химического измерения температуры. Чистота платиновой проволоки, как правило, 99999%, в диапазоне 200 - 850°C сопротивление и температура имеют стабильную линейную зависимость (соответствует стандарту IEC60751), даже при высокой температуре, окислении или восстановлении может поддерживать стабильную производительность, особенно подходит для измерения температуры коррозионных сред, таких как азотная кислота и серная кислота.
Медное сопротивление (Cu50, Cu100): "Выбор соотношения цены и качества" для средне - и низкотемпературных условий. В диапазоне - 50 ~ 150°C отличная линейность, стоимость составляет только 1 / 5 платинового сопротивления, но медь легко окисляется, не коррозионная стойкость, в основном используется в нерастворимых средах (например, трубопроводы холодной воды, смазочные масла).
Никелевое сопротивление (Ni100, Ni500): высокая чувствительность (температурный коэффициент сопротивления в 2 раза выше платины), но узкий линейный диапазон (- 60 ~ 180°C) и плохая долгосрочная стабильность, химическая промышленность используется только для временных сценариев измерения температуры.
Форма упаковки термочувствительных элементов также должна быть адаптирована к химической сцене: например, в условиях с большим количеством пыли, использование « керамического изоляционного каркаса + стеклянного спекания уплотнения», чтобы избежать попадания пыли, влияющей на значение сопротивления; На реакторе с сильными вибрациями вместо обычной проволоки используется « намотка пружинной проволоки», чтобы уменьшить разрыв проволоки, вызванный вибрацией.
2. Защитная обсадная колонна: "защитная броня" экстремальной среды
Среда на химической площадке часто несет « агрессивные» - сильные кислоты, щелочи, высокие температуры и высокое давление, даже размывание гранулированной среды, если термочувствительный элемент непосредственно контактирует с средой, легкая производительность дрейфа, вес мгновенно поврежден. Защитная обсадная колонна является ключом к « блокировке оружия» для нее.
Выбор материала обсадной колонны должен быть тесно связан с условиями работы « характеристика»:
Коррозионные среды (например, соляная кислота, хлор): сплав Харли C276 (влагостойкий хлор, гипохлораты) или титановый сплав TA2 (стойкий к морской воде, редкосерной кислоте);
Высокотемпературные и высоковольтные условия (например, синтетический аммиачный реактор, температура 300°C + давление 10MPA): 310S нержавеющая сталь (стойкость к высокотемпературному окислению) или карбид кремния керамика (стойкость к высокой температуре 1600°C, высокая твердость к размыванию);
Вязкая / легко накипевая среда (например, реактор из смолы): Выберите тонкостенную бесшовную обсадную колонну (для уменьшения теплового гистерезиса) + полированную внутреннюю стенку (чтобы избежать адгезии среды), при необходимости с « антиадгезионным покрытием» (например, тетрафторэтилен, обратите внимание на термостойкость предела 200°C).
Помимо материала, конструкция обсадной колонны также имеет « дверной проход»: например, на высоковольтных трубопроводах, используя « фланцевое соединение» вместо резьбового соединения (чтобы избежать утечки под высоким давлением); В условиях, которые легко блокируются (например, угольные пылевые трубы), используйте « обсадную колонну с наклонным разрезом» (уменьшая накопление диэлектрика), или зарезервировайте « продувочное отверстие» (регулярно входите в очистку азотом).
3.Система выводов: "бесшумный канал" передачи сигналов
Сопротивляющий сигнал термочувствительного элемента должен быть передан вторичному прибору через провод, и если сопротивление провода изменяется с температурой окружающей среды (например, колебания температуры в химическом цехе), сигнал измерения прямого « загрязнения» - это также общая причина отклонения точности химического терморезистора. Таким образом, ядром конструкции системы выводов является « устранение помех сопротивления вывода».
В химической промышленности используются три способа:
Трехпроводная система: по одному проводу на каждом конце термочувствительного элемента, третий провод подключается к середине провода на одном из концов, компенсируя изменение сопротивления провода с температурой через баланс моста, и подходит для сценариев со средней точностью (например, обычное измерение температуры трубопровода, ошибка 0,5 °С);
Четырехпроводная система: на обоих концах термочувствительного элемента соединяются два провода (два для включения тока, два для измерения напряжения), полностью избегая воздействия сопротивления выводов, является « стандартом» высокоточного измерения температуры (например, точное управление температурой в реакторе, ошибка может составлять более 0,1°C);
Интегрированные провода: провода интегрируются с обсадной колонной (например, "бронированное тепловое сопротивление"), защищают провода металлическим бронированным слоем (например, нержавеющей сталью), одновременно повышая вибрационную и ударопрочность, подходит для установки узкого пространства химического оборудования (например, пучка теплообменника).