Termopaari sondid on kahes ühendusviisis: maandatud ja maandamata. See näiliselt väike sisemine erinevus mõjutab reageerimiskiirust, elektrilise mürakindlust ja maandussilmuste potentsiaali PTFE-kütteseadme paigalduses. Mõistesmaandatud vs maanduseta termopaar PTFE küttekehavalikukriteeriumid aitavad vältida ebaühtlaseid temperatuurinäitu ja kontrolleri talitlushäireid.
Maandatud ristmik
Maandatud ristmikuga termopaaris keevitatakse kaks termopaari juhet otse sondi metallist ümbrise sisemusse. Ühendus ise muutub kesta elektriliseks ja termiliseks osaks. See konstruktsioon tagab kiire soojusreaktsiooni, kuna soojus juhib otse ümbrisest ristmikuni ilma vahepealse isolatsioonikihita.
Elektriühendus tähendab aga seda, et termopaari signaalil on sama maanduspotentsiaal kui ümbrisel. Kui ümbris puutub kokku juhtiva paagi, maandatud küttekeha või maandatud protsessivedelikuga, tekib soovimatu elektritee. Kõrge elektrilise müraga-keskkondades, nagu lähimuutuva sagedusega ajamid (VFD-d), kommuteeritud-režiimiga toiteallikad või räni-juhitud alaldi (SCR) toitekontrollerid-, süstib see tee millivoltisignaali müra. Tulemuseks on kõikuv või nihke temperatuurinäit, mis võib kontrollerit segadusse ajada.
Maandatud termopaare ei tohiks kasutada isoleerimata{0}}kontrolleri sisenditega. Isoleerimata sisend eeldab, et termopaar hõljub maa kohal; maandatud ristmiku ühendamine loob otsese maandustee, mis võib sisendahela lühistada või põhjustada mõõtmisvigu. Paljud tööstuslikud kontrollerid pakuvad isoleeritud sisendit, kuid enne maandatud anduri valimist on vaja kontrollimist.
Maanduseta ristmik
Maanduseta ristmikuga termopaaril on kaks juhet kokku keevitatud, kuid see ristmik on ümbrisest elektriliselt isoleeritud. Õhuke tihendatud mineraalisolatsioonikiht (tavaliselt magneesiumoksiid) eraldab ristmiku ümbritsevast metallkestast. Signaalitee jääb täielikult hõljuma-termopaari juhtmete ja ümbrise vahel puudub elektriühendus.
Maanduseta ristmiku soojusreaktsioon on veidi aeglasem kui selle maandatud vastasel. Lisatud isolatsioonikiht tekitab väikese soojustakistuse, lisades tavaliselt ajakonstandi ühest kuni mitme sekundini. Enamiku PTFE-kütteseadmete puhul on see viivitus süsteemi üldises reaktsioonis märkamatu, kuna paagil või vannil on suur soojusmass. Küttekeha ise muudab temperatuuri aeglaselt ja kontrolleri PID-ahel suudab kergesti taluda anduri tagasihoidlikku viivitust.
Peamine eelis on elektriisolatsioon. Termopaari signaal on immuunne maandusahelate, elektrokeemiliste protsesside hajutatud voolude ja lähedalasuvate toiteseadmete kõrgsagedusliku-müra suhtes. See muudab maanduseta ristmikud eelistatud valikuks tööstuskeskkondades, kus on vaja usaldusväärseid ja stabiilseid temperatuurinäiteid.
Millist valida PTFE-küttekeha jaoks
Enamikus PTFE-kütteseadmete rakendustes on maanduseta ristmik ohutum valik. PTFE sukelsoojendid paigaldatakse sageli juhtivatesse vedelikesse{1}}vesilahustesse, hapetesse, alustesse ja plaadistusvannidesse. Roostevabast terasest või PTFE{3}}kattega termopaari metallist ümbris puutub selle vedelikuga kokku. Kui kasutatakse maandatud ristmikku, viitab termopaari signaal vanni potentsiaalile, mis võib kanda elektrilist müra pumpadest, kütteseadmetest või elektrolüütilistest reaktsioonidest. See müra rikub temperatuurinäidu ja võib põhjustada kontrolleri võnkumist või häiret.
Maandatud ristmiku kiiruse eelis on paagi suures soojusmassis minimaalne. Protsess, mis võtab temperatuuri muutmiseks mitu minutit või tunde, ei saa kasu andurist, mis reageerib 0,5 sekundiga, mitte 2 sekundiga. Ja vastupidi, maanduseta ristmiku mürakindlus parandab otseselt mõõtmise stabiilsust.
Maandatud ristmikku võib kaaluda ainult kahel tingimusel:
Elektrikeskkond on erakordselt puhas (pole VFD-sid, läheduses pole SCR-tulistamist ja vann on mittejuhtiv või elektriliselt isoleeritud).
Kontrolleri sisend on teadaolevalt isoleeritud (või spetsiaalselt maandatud andurite jaoks ette nähtud).
Isegi siis näitavad välikogemused, et maandamata ristmikud põhjustavad harva kahetsust, samas kui maandatud ristmikud nõuavad sageli müraprobleemide tõrkeotsingut.
Maandusohutuse märkus
Maanduseta termopaari ümbris peaks ohutuse tagamiseks siiski olema maandatud. Sondi metallist kest-kui see on avatud-peab olema ühendatud kaitsemaanduse (PE) maandusega, et vältida PTFE kahjustuse või vedeliku sissepääsu korral löögiohtu. See väline maandus ei mõjuta termopaari signaali, kuna ristmik jääb elektriliselt isoleerituks. PTFE-kattega või täielikult plastikkattega andurite puhul ei pruugi maandus olla vajalik, kuid kontrolleri sisendi isoleerimine on endiselt oluline.
Kokkuvõte
Erinevus maandatud ja maandamata termopaaride vahel PTFE-küttekeha jaoks taandub kompromissile-: maandatud pakub kiiremat reageerimist, kuid ühendab elektrilise müra otse signaaliga; maanduseta annab väikese reageerimisviivituse, kuid täieliku elektriisolatsiooni. Peaaegu kõigi PTFE-kütteseadmete jaoks-eriti juhtivates vedelikes või tööstuskeskkonnas-on maanduseta ristmik tugev valik. Selle erinevuse tundmine hoiab ära signaalimüraga seotud probleemid, tagab stabiilse temperatuuri reguleerimise ja väldib andurite -kontrolleri konfiguratsioone. Anduri valik on tugeva soojussüsteemi kujundamise lahutamatu osa ning õige ühendusstiili valimine on sama oluline kui termopaari tüübi ja ümbrise materjali sobitamine.
