Большинство технологических процессов и производственных операций зависит от температурных показателей. Контроль температуры важен при определении энергозатрат, аттестации рабочих мест, оценке качества продукции, диагностике компонентов оборудования и т. д. Для точного определения температуры воздуха, окружающих поверхностей, сыпучих материалов, газообразных сред и растворов предусмотрены профессиональные контрольно-измерительные приборы. Контрольно-измерительные приборы классифицируются по методу определения температуры, назначению, принципу работы.
Значение температурного контроля в различных отраслях промышленности
Термометр с датчиком, тепловизор или пирометр применяются для измерения температуры:
- жидкостей;
- газов;
- растворов;
- твердых тел;
- поверхностей;
- сыпучих материалов;
- расплавов и пр.
Профессиональные цифровые измерители температуры особенно востребованы на производственных предприятиях, где необходим тщательный контроль состояния сырья, оценка свойств готовой продукции, отслеживание условий технологических процессов. Примером таких предприятий служат пищевые производства, химические и металлургические комбинаты, животноводческие комплексы и т. д. Также температурный контроль актуален для лабораторий контроля качества, аналитических и исследовательских центров, технических и инженерных служб.
Для каждой отрасли промышленности востребованы определенные виды приборов, отличающиеся наибольшей эффективностью и удобством применения в конкретных условиях.
Виды измерителей температуры
Для определения показателей температуры могут применяться различные физические процессы и принципы действия приборов. Исходя из них, средства измерения температуры бывают:
- контактными – цифровой измеритель температуры позволяет контролировать состояние различных материалов и объектов, в том числе находящихся вне прямой доступности и видимости, при непосредственном контакте с поверхностью или при погружении датчика в исследуемую среду;
- бесконтактными – оптические датчики бесконтактных измерителей позволяют исследовать температуру различных объектов и поверхностей в инфракрасном диапазоне волн. Приборы подразделяются на два вида: пирометры (позволяют исследовать тепловое излучение объекта на расстоянии) и тепловизоры (отображают картину распределения тепла по всей исследуемой поверхности, обеспечивают построение термограмм);
- манометрическими – термометры учитывают зависимость между температурными показателями чувствительного элемента и давлением рабочего вещества в замкнутом объеме. В качестве чувствительного элемента таких приборов выступает термобаллон.
Также в промышленности применяются:
- термометры сопротивления – эти устройства измеряют электрическое сопротивление веществ, меняющееся в зависимости от температурных показателей. Термодатчики контролируют изменение проводимости материала, его сопротивления и электрического потенциала, что позволяет точно определять температурные значения. Термометры сопротивления применяются для контроля температуры различных жидких и газообразных сред, а также сыпучих материалов;
- электронные термопары – при нагревании проводников, заключенных в металлических корпус-зонд, генерируется ток, на основе которого устройство измеряет температуру исследуемой среды. Принцип действия электронных термопар основан на замерах термоэлектродвижущей силы и позволяет определять температуру веществ в широком диапазоне. Термопара – конструкция, образованная двумя контактами разнородных металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами.
Последние два типа устройств также называют термопреобразователями, они предназначены для подключения к измерительному оборудованию и непосредственного замера уровня тепловой энергии. Продукция АО «ЭКСИС» включает в себя не только измерители температуры (контактный термометр, тепловизор, пирометр), но и различные модификации термопреобразователей:
- ТХА-А-3/8-150П;
- ТПП-А-4-200;
- ТПП-А-6-500;
- ТПП-А-6-1000;
- ТХА-А-4-200;
- ТХА-А-6-500;
- ТХА-А-6-700;
- ТХА-А-6-1000.
Серия устройств ТПП-А-D-L выполнена на основе терморезистора (термопреобразователи сопротивления), в то время как серия ТХА-А-D-L выпускаетсяна основе термопары (термопреобразователи электрические).
Измерители регуляторы
Помимо стандартных приборов-термометров, в температурном мониторинге также применяются измерители-регуляторы – они помогают не только определять температуру веществ, сред и объектов, но и поддерживать ее в заданных значениях при помощи исполнительных устройств. Измерители-регуляторы востребованы в отраслях промышленности, требующих постоянного контроля температурных режимов: например, в машиностроении, металлургии, нефтехимии, энергетике и т. д. Среди особенностей устройств:
- возможность отдавать регулирующие команды на внешние устройства при отклонении измеряемых показателей;
- настраиваемые пороги регулирования;
- сбор и обработка данных с нескольких датчиков различного типа;
- занесение результатов измерений в память прибора.
