Els termòmetres bimetàl·lics són un instrument de mesura de temperatura senzill, fiable i rendible-que no requereix cap font d'alimentació externa i pot mantenir la precisió de mesura durant dècades. Són adequats per al control continu de la temperatura en condicions de funcionament que no requereixen una precisió de mesura ultra-ni una resposta ràpida. Hem vist repetidament aquests instruments utilitzats en llocs d'oficina de sales de calderes, sistemes de calefacció urbana residencial i línies de procés secundaris a plantes químiques; en aquests llocs, fins i tot si el sensor falla, no provocarà directament temps d'inactivitat de producció, però si no es detecta un sobreescalfament a temps, pot danyar l'equip.
Com funcionen els termòmetres bimetàl·lics i per què encara s'utilitzen àmpliament
El component bàsic de l'instrument és la cinta bimetàl·lica: està composta per dues tires fines de metall amb diferents coeficients d'expansió tèrmica estretament unides entre si. Quan s'escalfa, un dels metalls s'allarga més que l'altre, fent que la cinta metàl·lica es doblegui. Aquesta deformació de flexió fa que el punter del dial es desviï a través d'un mecanisme de transmissió mecànica. Tot el dispositiu no requereix cables, microxips ni taula de dades de calibratge; es basa en principis físics i una estructura purament mecànica.
Hem provat desenes de mostres en condicions de funcionament reals: rang de temperatures de -40 graus a +500 graus , alhora que inclou entorns de vibració i entorns d'alta-humitat. La resistència als cops mecànics és el seu principal avantatge. La sobrecàrrega a curt termini no farà malbé el termòmetre i no té por de la pols ni la condensació; quan es produeixen fluctuacions de tensió a la xarxa elèctrica, les seves lectures no es desviaran. Les característiques anteriors el fan molt adequat per utilitzar-lo com a instrument de monitoratge secundari; per exemple, es pot utilitzar en paral·lel amb el sensor electrònic d'un forn de sinterització de pasta ànode.
Àmbit d'aplicació dels termòmetres bimetàl·lics: des de serveis públics fins a forns industrials
Els escenaris aplicables als termòmetres bimetàl·lics no depenen completament de la seva pròpia estructura, sinó més de les condicions reals de funcionament. En els processos crítics, rarament s'utilitzen com a dispositiu de mesura principal, però gairebé sempre serveixen com a "finestra d'observació visual de l'operador":
Indústria de l'energia tèrmica: mesura de la temperatura dels mitjans de transferència de calor a les sales de calderes, control de la temperatura d'entrada i sortida d'intercanviadors de calor, sistemes d'aigua calenta sanitària;
Camp d'equips industrials: control de temperatura de coixinets de bombes, dipòsits d'oli del compressor, mesura de temperatura de la carcassa del reductor;
Producció alimentària i farmacèutica: control auxiliar de temperatura de magatzems, forns d'assecat i canonades de vapor;
Laboratoris i instituts d'investigació: s'utilitzen per a la verificació visual de si la condició de funcionament del forn de calefacció és estable abans d'iniciar experiments formals d'alta{0}}precisió;
Operació i manteniment d'equips: resolució de problemes de sobreescalfament de motors, transformadors i sistemes hidràulics.
Sovint recomanem especialment els termòmetres bimetàl·lics com a elements de mesura de temperatura de reserva redundants: quan el sensor digital primari està connectat a un sistema de control de procés automatitzat (ACS TP), s'instal·la un termòmetre mecànic en paral·lel al seu costat; fins i tot si la comunicació s'interromp, els-operadors del lloc poden llegir immediatament la temperatura real del lloc-.
Limitacions d'ús - quines condicions de funcionament haurien d'utilitzar altres solucions de mesura de temperatura
A 1200 graus en la mesura de la temperatura del forn de buit, els termòmetres bimetàl·lics no poden substituir els termoparells tipus K; tampoc no poden assolir la precisió de mesura de ±0,1 graus necessària per al calibratge de fonts de referència. El propi instrument té inèrcia tèrmica, amb temps de resposta que oscil·len entre 30 segons i diversos minuts, de manera que no pot capturar pics de temperatura instantànies.
Si els vostres requisits de treball són: recollida de dades automatitzada, transmissió de lectures a un sistema SCADA o registre de corbes de calefacció d'acord amb l'estàndard nacional GOST 34986-2022, els termòmetres bimetàl·lics no poden realitzar les tasques anteriors. Per a aquestes condicions de funcionament, podem proporcionar detectors de temperatura de resistència PT100 de quatre fils o termoparells tipus C compatibles amb AMS2750 i equipats amb cables de compensació; aquests productes ja s'han provat i verificat al nostre propi forn de calefacció de laboratori a temperatures de fins a 1700 graus.
Tanmateix, si necessiteu un instrument d'indicació de camp que funcioni de manera fiable, tingui lectures intuïtives, no depèn de la font d'alimentació, no requereix cap posada en marxa complexa i no cal enviar-lo per calibrar cada any, el termòmetre bimetàl·lic segueix sent l'opció òptima. El seu preu és 3-5 vegades inferior al dels instruments de mesura de temperatura de sortida digital; si s'instal·la correctament, la seva vida útil pot arribar als 15-20 anys.
Selecció i ús: punts a comprovar abans de la instal·lació
Abans de comprar, centreu-vos en tres paràmetres:
Interval de mesura de temperatura: en seleccionar-lo, el rang ha de deixar almenys un marge del 20% per sobre de la temperatura màxima de funcionament de l'equip;
Rosca de connexió: normalment rosques G1/2″ o M27×2; assegureu-vos de confirmar que la rosca coincideix amb la unió de connexió de l'equip;
Classe de precisió: per a condicions de funcionament industrial normal, la classe 1,5 (l'error és ± 1,5% del rang) és suficient; per als sistemes-relacionats amb la seguretat, s'ha de seleccionar la Classe 1.0.
No instal·leu l'instrument a la llum solar directa ni en llocs amb corrents d'aire-creuades. La profunditat d'inserció de la sonda no ha de ser inferior a 60 mm, en cas contrari, la lectura mesurada serà massa baixa. Si el termòmetre està instal·lat verticalment, el punter del dial ha de mirar cap amunt; això evita l'efecte del propi pes del punter sobre el mecanisme mecànic intern.