Pochopení teplotních senzorů v monitorování strojů
Definice: Co je to teplotní senzor?
Teplotní senzor V kontextu monitorování strojů je to zařízení, které měří teplotu ložisek, motorů, procesních kapalin nebo povrchů zařízení a poskytuje tak důležité informace pro detekci přehřátí, problémů s mazáním, nadměrného tření a abnormálních provozních podmínek. vibrace Monitorování detekuje mechanické vady, monitorování teploty poskytuje doplňkové informace o tepelném stavu, takže kombinace vibrací a teploty je účinnější než každé z nich samostatně.
Teplotní senzory jsou nezbytnou součástí komplexních programů monitorování stavu, protože mnoha poruchám strojů předchází zvýšení teploty – poruchy ložisek v důsledku tření, vinutí motoru v důsledku přetížení, těsnění v důsledku tření. Včasná detekce pomocí sledování teplotních trendů umožňuje zásah dříve, než dojde ke katastrofickým poruchám.
Běžné typy strojů
1. RTD (odporový teplotní detektor)
Nejpřesnější a nejstabilnější:
- Princip: Odpor platinového drátu se mění s teplotou
- Běžné typy: Pt100 (100Ω při 0 °C), Pt1000
- Přesnost: ±0,1–0,5 °C typicky
- Rozsah: -200 až +600 °C
- Stabilita: Vynikající dlouhodobé
- Náklady: Střední až vysoká
- Aplikace: Monitorování kritických ložisek, přesná měření
2. Termočlánek
Široký dosah a robustní provedení:
- Princip: Spojení různých kovů generuje napětí úměrné teplotě
- Typy: Typ K (nejběžnější), typ J, typ T, typ E
- Přesnost: ±1–3 °C typicky
- Rozsah: -200 až +1300 °C (v závislosti na typu)
- Náklady: Nízký
- Aplikace: Monitorování vysokých teplot, výfukové plyny, pece
3. Termistor
- Princip: Polovodičový odpor vysoce citlivý na teplotu
- Citlivost: Velmi vysoká (velká změna odporu na °C)
- Přesnost: ±0,1–1 °C
- Rozsah: Omezené (typicky -50 až +150 °C)
- Náklady: Nízký
- Aplikace: Spotřební vybavení, některé průmyslové
4. Infračervené (bezkontaktní)
- Princip: Detekuje tepelné záření z povrchu
- Výhoda: Není vyžadován žádný kontakt
- Rozsah: -50 až +1000 °C+
- Přesnost: ±2–51 TP3T odečtu
- Aplikace: Namátkové kontroly, termovizní průzkumy
Monitorování teploty ložisek
Místa měření
- Zabudováno v ložiskovém tělese (poblíž vnějšího kroužku ložiska)
- Povrchová montáž na víku ložiska
- Vypouštění oleje (pro ložiska mazaná olejem)
- Více míst pro velká ložiska
Normální teplotní rozsahy
- Okolní teplota + 20–40 °C: Normální provozní teplota
- Okolní teplota + 50–60 °C: Přijatelné maximum pro většinu ložisek
- > Okolní teplota + 70 °C: Označuje problém, prošetřete
- > 90–100 °C absolutní: Alarmový stav pro většinu ložisek
Trendy a alarmy
- Stanovení základní teploty pro každé ložisko
- Upozornění na nárůst teploty o 10–15 °C oproti výchozímu stavu
- Alarm při nárůstu teploty o 20–25 °C nebo při absolutním limitu
- Vypnutí při nárůstu teploty o 30–40 °C nebo při kritické absolutní teplotě
Integrace s monitorováním vibrací
Doplňující informace
- Vibrace: Včas odhaluje mechanické vady
- Teplota: Potvrzuje závažnost, indikuje problémy s třením/mazáním
- Spolu: Spolehlivější diagnóza než samostatné vyšetření.
Diagnostické vzorce
- Vysoká vibrace + normální teplota: Mechanický problém (nevyváženost, špatné srovnání)
- Vysoké vibrace + vysoká teplota: Vada ložiska s třením (pokročilé stádium)
- Normální vibrace + vysoká teplota: Problém s mazáním, tření způsobené vyrovnáním
- Oba rostoucí: Postupující selhání ložiska
Nejlepší postupy pro instalaci
Umístění senzoru
- Co nejblíže ke zdroji tepla (ložisko)
- Dobrý tepelný kontakt s měřeným povrchem
- Zabraňte vzduchovým mezerám (v případě potřeby použijte teplovodivou pastu)
- Chráněno před výkyvy okolní teploty
Zapojení
- Použijte správný typ vodiče pro senzor (kompenzační kabel pro termočlánky)
- Vyhněte se běhu v blízkosti kabelů s vysokým proudem nebo vysokým napětím
- Správné ukončení a připojení
- Stínění a uzemnění, pokud je potřeba
Aplikace
Monitorování ložisek
- Včasné odhalení mazání problémy
- Potvrzení vady ložiska
- Detekce přetížení
- Nejběžnější aplikace pro monitorování teploty
Ochrana motoru
- Teplota vinutí (vestavěné RTD)
- Teplota ložiska
- Teplota rámu
- Přetížení a dostatečnost chladicího systému
Procesní zařízení
- Čerpadla (teploty ložisek, těsnění, skříně)
- Kompresory (výtlačná teplota, ložisko)
- Převodovky (teplota olejové vany)
Teplotní senzory jsou nezbytným doplňkem vibračních senzorů v komplexních programech monitorování strojů. Kombinace vibrační analýzy detekující mechanické vady a monitorování teploty potvrzující tepelný stav, problémy s třením a dostatečnost mazání poskytuje komplexnější posouzení stavu zařízení než kterákoli z těchto technologií samostatně, což umožňuje včasnou detekci různých poruchových režimů v rotačních zařízeních.