Înțelegerea senzorilor de temperatură în monitorizarea mașinilor
Definiție: Ce este un senzor de temperatură?
Senzor de temperatură În contextul monitorizării mașinilor, un dispozitiv care măsoară temperatura rulmenților, motoarelor, fluidelor de proces sau suprafețelor echipamentelor, oferind informații critice pentru detectarea supraîncălzirii, a problemelor de lubrifiere, a frecării excesive și a condițiilor anormale de funcționare. În timp ce vibrații Monitorizarea detectează defectele mecanice, monitorizarea temperaturii oferă informații complementare despre starea termică, ceea ce face ca combinația de vibrații și temperatură să fie mai puternică decât oricare dintre acestea separat.
Senzorii de temperatură sunt componente esențiale ale programelor complete de monitorizare a stării, deoarece multe defecțiuni ale utilajelor sunt precedate de creșteri de temperatură - defecțiuni ale rulmenților din cauza frecării, defecțiuni ale înfășurărilor motorului din cauza supraîncărcării, defecțiuni ale etanșărilor din cauza frecării. Detectarea timpurie prin monitorizarea tendinței temperaturii permite intervenția înainte de apariția defecțiunilor catastrofale.
Tipuri comune de utilaje
1. RTD (Detector de temperatură cu rezistență)
Cel mai precis și stabil:
- Principiu: Rezistența firului de platină se modifică în funcție de temperatură
- Tipuri comune: Pt100 (100Ω la 0°C), Pt1000
- Precizie: ±0,1-0,5°C tipic
- Gamă: -200 până la +600°C
- Stabilitate: Excelent pe termen lung
- Cost: Moderat spre ridicat
- Aplicații: Monitorizarea critică a rulmenților, măsurători de precizie
2. Termocuplu
Gamă largă și robust:
- Principiu: Joncțiunea metalelor diferite generează tensiune proporțională cu temperatura
- Tipuri: Tipul K (cel mai comun), Tipul J, Tipul T, Tipul E
- Precizie: ±1-3°C tipic
- Gamă: -200 până la +1300°C (în funcție de tip)
- Cost: Scăzut
- Aplicații: Monitorizarea temperaturilor ridicate, evacuare, cuptoare
3. Termistor
- Principiu: Rezistența semiconductorilor este foarte sensibilă la temperatură
- Sensibilitate: Foarte ridicat (variație mare a rezistenței pe °C)
- Precizie: ±0,1-1°C
- Gamă: Limitat (-50 până la +150°C tipic)
- Cost: Scăzut
- Aplicații: Echipamente de larg consum, unele industriale
4. Infraroșu (fără contact)
- Principiu: Detectează radiația termică de la suprafață
- Avantaj: Nu este necesar contact
- Gamă: -50 până la +1000°C+
- Precizie: ±2-5% citire
- Aplicații: Verificări la fața locului, studii de imagistică termică
Monitorizarea temperaturii rulmenților
Locații de măsurare
- Încorporat în carcasa rulmentului (lângă inelul exterior al rulmentului)
- Montare la suprafață pe capacul rulmentului
- În scurgerea de ulei (pentru rulmenți lubrifiați cu ulei)
- Locații multiple pentru rulmenți mari
Intervale normale de temperatură
- Temperatura ambientală + 20-40°C: Temperatura normală de funcționare
- Temperatura ambientală + 50-60°C: Maxim acceptabil pentru majoritatea rulmenților
- > Temperatura ambientală + 70°C: Indică o problemă, investigați
- > 90-100°C absolut: Stare de alarmă pentru majoritatea rulmenților
Tendințe și alarme
- Stabilirea temperaturii de referință pentru fiecare rulment
- Alertă privind creșterea temperaturii cu 10-15°C față de valoarea inițială
- Alarmă la creșterea temperaturii cu 20-25°C sau la limita absolută
- Declanșare (oprire) la o creștere de 30-40°C sau la o temperatură absolută critică
Integrare cu monitorizarea vibrațiilor
Informații complementare
- Vibrații: Detectează din timp defectele mecanice
- Temperatură: Confirmă severitatea, indică probleme de frecare/lubrifiere
- Împreună: Diagnostic mai fiabil decât oricare dintre acestea singure
Modele de diagnostic
- Vibrații ridicate + temperatură normală: Problemă mecanică (dezechilibru, nealiniere)
- Vibrații ridicate + Temperatură ridicată: Defect al rulmentului cu frecare (stadiu avansat)
- Vibrații normale + temperatură ridicată: Problemă de lubrifiere, alinierea provoacă frecare
- Ambele crescând: Defectarea progresivă a rulmentului
Cele mai bune practici de instalare
Plasarea senzorilor
- Cât mai aproape de sursa de căldură (rulment)
- Contact termic bun cu suprafața măsurată
- Evitați golurile de aer (folosiți pastă termoconductoare dacă este necesar)
- Protejat de variațiile temperaturii ambientale
Cablare
- Folosiți tipul corect de fir pentru senzor (cablu de compensare pentru termocupluri)
- Evitați să rulați în apropierea cablurilor de curent mare sau de înaltă tensiune
- Terminare și conectare corecte
- Ecranați și împământați, dacă este necesar
Aplicații
Monitorizarea rulmenților
- Depistarea precoce a lubrifiere probleme
- Confirmarea defectelor rulmentului
- Detectarea suprasarcinii
- Cea mai comună aplicație de monitorizare a temperaturii
Protecția motorului
- Temperatura înfășurării (rezistențe termorezistente încorporate)
- Temperatura rulmentului
- Temperatura cadrului
- Suprasarcină și adecvarea sistemului de răcire
Echipamente de proces
- Pompe (temperaturi lagăr, etanșare, carcasă)
- Compresoare (temperatura de refulare, rulmenți)
- Cutii de viteze (temperatura baiei de ulei)
Senzorii de temperatură sunt însoțitori esențiali ai senzorilor de vibrații în programele complete de monitorizare a utilajelor. Combinația dintre analiza vibrațiilor care detectează defectele mecanice și monitorizarea temperaturii care confirmă starea termică, problemele de frecare și adecvarea lubrifierii oferă o evaluare mai completă a stării de sănătate a echipamentelor decât oricare dintre tehnologiile utilizate individual, permițând detectarea timpurie a diverselor moduri de defecțiune în echipamentele rotative.