Tanktemperatuursensor: principes, structuur en toepassingen

Temperatuur is een van de belangrijkste parameters bij tankopslag en industriële procesmonitoring. Of de tank nu water, eetbare olie, brandstof, thermische opslagvloeistof of andere materialen bevat, temperatuurveranderingen kunnen rechtstreeks van invloed zijn op de productkwaliteit, opslagveiligheid, apparatuurefficiëntie en bedrijfskosten.

A tanktemperatuursensoris ontworpen om continu de temperatuur in een opslagtank te meten en de gegevens naar een lokale controller, data-acquisitie-eenheid, PLC of extern monitoringsysteem te verzenden.

Voor grote of diepe tanks is het meten van de temperatuur op slechts één positie vaak onvoldoende. Er kan temperatuurstratificatie optreden tussen de boven-, midden- en onderkant van de tank. Om deze reden is eenmeerpuntskabel tanktemperatuursensorgeeft een completer beeld van de interne temperatuurverdeling.

Dit artikel legt het werkingsprincipe, de structuur, installatiemethoden en typische toepassingen van tanktemperatuursensoren uit, met bijzondere aandacht voor roestvrijstalen meerpuntstemperatuurbewakingskabels.

Wat is een tanktemperatuursensor?

A tanktemperatuursensoris een industrieel temperatuurmeetapparaat dat in of rond een opslagtank wordt geïnstalleerd en de temperatuur van het opgeslagen medium detecteert.

Afhankelijk van de toepassing kan het worden ontworpen voor:

• Watertanks
• Opslagtanks voor olie
• Eetbare olietanks
• Brandstoftanks
• Opslagtanks voor thermische energie
• Gekoelde watertanks
• Industriële procestanks
• Grote verticale opslagvaten

Traditionele temperatuurbewakingssystemen maken vaak gebruik van een enkele temperatuursonde. Hoewel deze methode geschikt is voor kleine tanks, geeft deze mogelijk niet nauwkeurig de temperatuurverdeling in een grote tank weer.

Een meerpuntstemperatuursensorkabel lost dit probleem op door meerdere digitale temperatuursensorelementen langs één kabel te installeren. Verschillende meetpunten kunnen daardoor tegelijkertijd verschillende dieptes monitoren.

Eén sensorkabel van 20 meter kan bijvoorbeeld meerdere temperatuursensoren bevatten die op vooraf bepaalde intervallen zijn geplaatst. Het monitoringsysteem kan vervolgens afzonderlijk de temperatuurwaarden van het bovenste, middelste en onderste gedeelte van de tank weergeven.

Waarom is meerpuntstemperatuurbewaking belangrijk?

De temperatuur in een tank is zelden volledig uniform.

Er kunnen verschillen ontstaan ​​in vloeistofdichtheid, externe omgevingstemperatuur, verwarming, koeling, circulatie en tankstructuurtemperatuurstratificatie.

De temperatuur nabij het tankoppervlak kan bijvoorbeeld aanzienlijk verschillen van de temperatuur nabij de bodem.

Een enkelpuntssensor kan het volgende rapporteren:

Toptemperatuur: 25 graden

De werkelijke toestand van de tank kan echter zijn:

• Bovenlaag: 25 graden
• Middelste laag: 20 graden
• Onderlaag: 16 graden

Als er slechts één sensor wordt gebruikt, kan het monitoringsysteem uitvallen

A meerpunts tanktemperatuurbewakingssysteembiedt temperatuurinformatie op verschillende verticale posities, waardoor operators de werkelijke thermische toestand van de tank kunnen begrijpen.

Dit is vooral handig bij grote opslagtanks en thermische opslagtoepassingen.

Het werkingsprincipe van een tanktemperatuursensor is afhankelijk van de gebruikte sensortechnologie.

Veel voorkomende industriële temperatuurmeettechnologieën zijn onder meer:

Voor lange meerpuntstemperatuurkabels biedt digitale temperatuursensortechnologie verschillende voordelen.

Elke sensor wordt op een vooraf bepaalde locatie in de kabel geïnstalleerd en heeft zijn eigen identificatie-informatie. De data-acquisitie-eenheid communiceert met de sensoren en leest de temperatuur van elk meetpunt.

Een typisch monitoringproces is:

De sensoren zetten de temperatuur eerst om in elektrische of digitale informatie. De acquisitie-eenheid verzamelt vervolgens de gegevens en brengt deze over naar een beeldscherm, computer of platform voor bewaking op afstand.

Met een digitaal meerpuntssysteem kunnen meerdere detectiepunten werken via een gemeenschappelijke communicatiekabel, waardoor het aantal afzonderlijke draden in de tank wordt verminderd.

Aanbevolen lectuur:Temperatuursensoren: soorten, hoe ze werken en belangrijke toepassingen

Een betrouwbare tanktemperatuursensor moet gedurende lange perioden functioneren in omgevingen met vocht, onderdompeling, corrosie en mechanische belasting.

Om deze reden is de mechanische structuur van de temperatuurkabel net zo belangrijk als het sensorelement.

Een typischroestvrijstalen tanktemperatuursensorkabelbevat verschillende beschermlagen.

1. 304 Roestvrijstalen buitenbescherming

De externe laag kan eenFlexibele beschermhoes van 304 roestvrij staal.

Vergeleken met gewone kunststof kabelmantels biedt roestvrij staal een betere mechanische bescherming en corrosiebestendigheid.

De metalen beschermingsstructuur kan interne geleiders en sensoren helpen beschermen tegen:

• Mechanische impact
• Trekkracht
• Stress bij tankinstallatie
• Blootstelling aan water
• Blootstelling aan olie
• Industrieel gebruik op lange termijn

Voor watertanks en veel industriële vloeistofopslagtoepassingen is roestvrij staal bijzonder geschikt omdat het een goede corrosieweerstand combineert met mechanische sterkte.

2. Waterdichte interne sensorkern

In de roestvrijstalen beschermhuls bevindt zich de temperatuursensorkern.

De interne structuur kan volledig worden afgedicht en waterdicht worden gemaakt om temperatuursensoren en geleiders te beschermen tegen het binnendringen van vocht.

Voor toepassingen die continue onderdompeling vereisen, moeten zowel de beschermende huls als de sensorkern betrouwbare waterdichte prestaties leveren.

Een goed ontworpen sensorkabel kan reikenWaterdichte bescherming op IP68-niveau, waardoor het detectiegedeelte tijdens bedrijf ondergedompeld kan blijven in vloeistof.

3. Meerdere temperatuursensoren

Een van de belangrijkste kenmerken van een meerpuntskabel is de mogelijkheid om meerdere temperatuursensoren langs één kabel te installeren.

De sensorafstand kan worden aangepast aan de tankafmetingen.

Bijvoorbeeld:

• 1 meter tussen sensoren
• 2 meter tussen sensoren
• Verschillende afstanden op verschillende posities

Bij grote tankprojecten kan ook de totale kabellengte en het aantal meetpunten op maat worden gemaakt.

Dankzij een meerpuntsontwerp kunnen operators een temperatuurprofiel verkrijgen in plaats van een enkele temperatuurwaarde.

4. Vervangbaar sensorkernontwerp

Onderhoud is een belangrijke overweging voor permanent geïnstalleerde tankmonitoringsystemen.

Sommige temperatuurbewakingskabels gebruiken eenvervangbare interne sensorkern.

Als een intern sensorelement beschadigd is, kan de sensorkern worden verwijderd en vervangen zonder de externe roestvrijstalen beschermstructuur van de tank volledig te verwijderen.

Dit ontwerp biedt verschillende voordelen:

• Gemakkelijker onderhoud
• Lagere vervangingskosten
• Minder demontage aan de tankzijde
• Kortere onderhoudsonderbrekingen
• Langere levensduur van de externe beschermingsstructuur

Dit is vooral waardevol wanneer kabels in grote tanks worden geïnstalleerd, waar volledige verwijdering moeilijk kan zijn.

5. Contragewichtijzer

Verticale tanktemperatuurkabels vereisen vaak een bodemgewicht.

Het gewicht zorgt ervoor dat de temperatuurkabel verticaal in de tank blijft hangen en helpt de juiste sensorpositie te behouden.

Een schroefdraadverbinding tussen de kabel en het gewicht kan installatie en onderhoud vereenvoudigen.

Een tanktemperatuursensor moet worden geselecteerd op basis van de tankafmetingen, het vloeistoftype, het communicatiesysteem en de vereiste meetnauwkeurigheid.

Voor de meerpuntskabel voor temperatuurbewaking van het type ZS-OIL-2 omvatten typische technische parameters:

De feitelijke specificaties moeten worden geselecteerd op basis van de werkomgeving en projectvereisten.