הבנת חיישני טמפרטורה בניטור מכונות
הגדרה: מהו חיישן טמפרטורה?
חיישן טמפרטורה בהקשר של ניטור מכונות, מכשיר המודד את הטמפרטורה של מיסבים, מנועים, נוזלי תהליך או משטחי ציוד, ומספק מידע קריטי לגילוי התחממות יתר, בעיות סיכה, חיכוך מוגזם ותנאי הפעלה חריגים. רֶטֶט ניטור מזהה פגמים מכניים, ניטור טמפרטורה מספק מידע משלים על המצב התרמי, מה שהופך את השילוב של רעידות וטמפרטורה לעוצמתי יותר מכל אחד מהם בנפרד.
חיישני טמפרטורה הם מרכיבים חיוניים בתוכניות ניטור מצב מקיפות, משום שכשלים רבים במכונות מקודמים לעליות טמפרטורה - כשלים במסבים כתוצאה מחיכוך, כשלים בפיתולי המנוע כתוצאה מעומס יתר, וכשלים באטמים כתוצאה משפשוף. גילוי מוקדם באמצעות מעקב אחר מגמות טמפרטורה מאפשר התערבות לפני שמתרחשים כשלים קטסטרופליים.
סוגים נפוצים למכונות
1. גלאי טמפרטורת התנגדות (RTD)
הכי מדויק ויציב:
- עִקָרוֹן: התנגדות חוט פלטינה משתנה עם טמפרטורה
- סוגים נפוצים: Pt100 (100Ω ב-0°C), Pt1000
- דיוק: ±0.1-0.5°C טיפוסי
- לָנוּעַ: -200 עד 600 מעלות צלזיוס
- יַצִיבוּת: מצוין לטווח ארוך
- עֲלוּת: בינוני עד גבוה
- יישומים: ניטור מיסבים קריטיים, מדידות מדויקות
2. צמד תרמי
טווח רחב ועמיד:
- עִקָרוֹן: חיבור של מתכות שונות מייצר מתח פרופורציונלי לטמפרטורה
- סוגים: סוג K (הנפוץ ביותר), סוג J, סוג T, סוג E
- דיוק: ±1-3°C אופיינית
- לָנוּעַ: -200 עד +1300°C (תלוי בסוג)
- עֲלוּת: נָמוּך
- יישומים: ניטור טמפרטורה גבוהה, פליטה, תנורים
3. תרמיסטור
- עִקָרוֹן: התנגדות מוליכים למחצה רגישה מאוד לטמפרטורה
- רְגִישׁוּת: גבוה מאוד (שינוי התנגדות גדול לכל מעלות צלזיוס)
- דיוק: ±0.1-1°C
- לָנוּעַ: מוגבל (-50 עד +150°C טיפוסי)
- עֲלוּת: נָמוּך
- יישומים: ציוד צריכה, חלקו תעשייתי
4. אינפרא אדום (ללא מגע)
- עִקָרוֹן: מזהה קרינה תרמית מפני השטח
- יִתרוֹן: אין צורך בקשר
- לָנוּעַ: -50 עד 1000 מעלות צלזיוס+
- דיוק: ±2-5% של קריאה
- יישומים: בדיקות נקודתיות, סקרי הדמיה תרמית
ניטור טמפרטורת מיסב
מיקומי מדידה
- מוטמע בבית המיסב (ליד הצינור החיצוני של המיסב)
- מותקן על גבי מכסה מיסב
- בניקוז שמן (עבור מיסבים משומנים בשמן)
- מיקומים מרובים עבור מיסבים גדולים
טווחי טמפרטורה רגילים
- טמפרטורת סביבה + 20-40°C: טמפרטורת הפעלה רגילה
- טמפרטורת סביבה + 50-60°C: מקסימום מקובל עבור רוב המסבים
- טמפרטורת סביבה + 70°C: מצביע על בעיה, יש לבדוק
- > 90-100°C מוחלט: מצב אזעקה עבור רוב המיסבים
מגמות והתראות
- קביעת טמפרטורת בסיס עבור כל מיסב
- התראה על עלייה של 10-15 מעלות צלזיוס מהקו הבסיסי
- אזעקה בעלייה של 20-25 מעלות צלזיוס או בגבול מוחלט
- כיבוי (ניתוק) בעלייה של 30-40 מעלות צלזיוס או בטמפרטורה קריטית מוחלטת
אינטגרציה עם ניטור רעידות
מידע משלים
- רֶטֶט: מזהה פגמים מכניים מוקדם
- טֶמפֶּרָטוּרָה: מאשר חומרה, מצביע על בעיות חיכוך/סיכה
- יַחַד: אבחון אמין יותר מאשר כל אחד מהם בנפרד
דפוסי אבחון
- רטט גבוה + טמפרטורה רגילה: בעיה מכנית (חוסר איזון, חוסר יישור)
- רטט גבוה + טמפרטורה גבוהה: פגם במיסב עם חיכוך (שלב מתקדם)
- רטט רגיל + טמפרטורה גבוהה: בעיית שימון, יישור גורם לחיכוך
- שניהם גדלים: כשל מיסבים מתקדם
שיטות עבודה מומלצות להתקנה
מיקום חיישן
- קרוב ככל האפשר למקור חום (מיסב)
- מגע תרמי טוב עם המשטח הנמדד
- הימנעו ממרווחי אוויר (השתמשו במשחה תרמית במידת הצורך)
- מוגן מפני שינויי טמפרטורת הסביבה
תִיוּל
- השתמש בסוג חוט נכון עבור החיישן (כבל פיצוי עבור צמדים תרמיים)
- הימנעו מהפעלה ליד כבלים בעלי זרם גבוה או מתח גבוה
- סיום וחיבור תקינים
- מגן והארקה במידת הצורך
יישומים
ניטור מיסבים
- גילוי מוקדם של סִיכָה בעיות
- אישור פגם במיסב
- גילוי עומס יתר
- יישום ניטור הטמפרטורה הנפוץ ביותר
הגנה על המנוע
- טמפרטורת סליל (RTDs משובצים)
- טמפרטורת המיסב
- טמפרטורת המסגרת
- עומס יתר והתאמה של מערכת הקירור
ציוד תהליך
- משאבות (טמפרטורות מיסבים, אטמים, מעטפת)
- מדחסים (טמפרטורת פריקה, מיסבים)
- תיבות הילוכים (טמפרטורת אגן השמן)
חיישני טמפרטורה הם בני לוויה חיוניים לחיישני רטט בתוכניות ניטור מקיפות של מכונות. השילוב של ניתוח רטט לגילוי פגמים מכניים וניטור טמפרטורה המאשר את המצב התרמי, בעיות חיכוך ותאימות סיכה מספק הערכה מלאה יותר של בריאות הציוד בהשוואה לכל אחת מהטכנולוגיות בנפרד, ומאפשר זיהוי מוקדם של מצבי כשל מגוונים בציוד מסתובב.