Cảm biến nhiệt độ được lắp đặt vào trong một thermowell để bảo vệ tránh khỏi các điều kiện môi trường ảnh hưởng xấu đến thành phần cảm biến.

Tổng quan về thermowell

Cảm biến nhiệt độ hiếm khi được đưa trực tiếp vào quá trình công nghiệp, trừ những trường hợp đặc biệt. Chúng được lắp đặt vào một thermowell để tách chúng khỏi các điều kiện vận hành gây hại tiềm ẩn do áp lực dòng chảy, áp suất cao và các hiệu ứng hóa học ăn mòn.

Thermowell là các ống kim loại khép kín được lắp vào các đường ống hoặc bể chứa và trở thành một bộ phận không tách rời với áp suất của đường ống hoặc bể chứa.

Thermowell cho phép loại bỏ cảm biến khỏi quá trình để hiệu chỉnh hoặc thay thế nhanh chóng và dễ dàng mà không yêu cầu tắt máy hay rút nước của đường ống hoặc bể chứa.

Để chọn thermowell phù hợp, phải xác định các điều kiện vận hành, vì chúng sẽ ảnh hưởng đến các quyết định liên quan đến vật liệu cấu tạo, thiết kế vỏ, độ dài chèn và yêu cầu về độ trễ.

Thermowell thường được chế tạo từ phôi thẳng của nhiều loại vật liệu và có thể được phủ bằng các vật liệu khác để bảo vệ chống ăn mòn.

Thermowells được phân loại theo kết nối của chúng với quá trình. Ví dụ, thermowell có ren được gắn vào đường ống; thermowell hàn socket được hàn vào một tấm hàn và thermowell hàn được hàn trực tiếp vào đường ống hoặc bể chứa; thermowell mặt bích được gắn vào một mặt bích tương ứng trên đường ống hoặc bể chứa.

Thermowell cũng được phân loại theo thiết kế thân. Thân của thermowell có thể thẳng với đường kính không đổi, giảm dần từ đầu đến cuối, hoặc giảm từng bước. Chúng có sẵn với kết nối ren, hàn hoặc mặt bích

Ứng dụng thermowell

Các loại hóa chất ăn mòn kim loại cao như : Axít, hóa chất gốc Axít mạnh,…đối với trường hợp này thì bắt buộc phải dùng thermowell có bọc PTFE bên ngoài chống ăn mòn cho phần kim loại bên trong

Dùng cảm biến nhiệt độ trong môi trường thực phẩm dược phẩm. Để đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh trong quá trình sản xuất. Các thiết bị đo nhiệt độ phải được cách ly hoàn toàn với vật liệu chế biến như : sữa, bơ, thịt,… Thermowell thường dùng là loại có kết nối Clamp để dễ dàng tháo lắp vệ sinh thiết bị

Để đo nhiệt độ của nhiên liệu hóa thạch như : xăng, dầu,…

Thermowell còn được áp dụng cho các ống có đường kính lớn và áp suất cao.


Tiêu chí lựa chọn

Để thiết kế một hệ thống đo nhiệt độ đáng tin cậy cho từng ứng dụng, cần phải trả lời một loạt các câu hỏi để hiểu sâu hơn về ứng dụng sao cho có thể lựa chọn tốt nhất các thành phần của hệ thống bao gồm thermowell, cảm biến và thiết bị điều chỉnh tín hiệu.

Để thiết kế hệ thống đo nhiệt độ cần xem xét các yêu cầu về vật lý và hiệu suất đầu tiên, sau đó là các điều kiện hoạt động trong khi khởi động, trạng thái ổn định, và các điều kiện bất thường tiềm ẩn.

Một số ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao nhất trong khi những ứng dụng khác chỉ theo dõi các xu hướng, do đó việc lựa chọn các thành phần có thể là khác nhau.

Để chọn thermowell phù hợp, phải xác định các điều kiện vận hành vì chúng sẽ ảnh hưởng đến các quyết định liên quan đến vật liệu cấu tạo, thiết kế vỏ, chiều dài chèn và yêu cầu về độ trễ.

Cách chọn thermowell sao cho đúng

- Chọn vật liệu thermowell : Thông thường thermowells được làm bằng Inox 304 hoặc Inox 316 tùy vào nhu cầu sử dụng. Riêng đối với môi chất tiếp xúc là hóa chất, axít thì phải dùng thêm một lớp bọc PTFE phủ bên ngoài.

- Chọn kiểu kết nối : Kết nối thường dùng nhất là dạng ren. Môi trường thực phẩm dùng kết nối dạng Clamp. Môi trường áp suất cao, độ rung động cao thì dùng loại mặt bích.

- Thermowell có cấu tạo ống tròn đều nhau hoặc ống côn (đầu to và nhỏ dần về phía sau). Chiều dài và đường kính phải chọn sao cho phù hợp với cảm biến nhiệt độ có sẵn hoặc đi kèm.