Conjuntos industriales de servicio pesado

Contenido

1. Materiales de vaina
2. Accesorios mecánicos
3. Capacidades de temperatura
4. Conjuntos de termopar insertables
5. Vainas de protección
   1. Para termopares
   2. Para RTD
6. Vainas cerámicas para altas temperaturas
7. Termopozos
8. Resumen

Para entornos industriales exigentes, conjuntos de sensores de servicio pesado ofrecen protección robusta y rendimiento a altas temperaturas. Estas soluciones resistentes a la intemperie suelen combinarse con vainas de protección de pared gruesa, disponibles en diseños rectos y angulados, para mediciones de un solo punto o multipunto.

Materiales de vaina

La elección del material de la vaina depende del entorno de operación y del rango de temperatura. Las opciones comunes incluyen:

• Hierro fundido y acero al carbono bajo
  Rentables para aplicaciones de uso general.
• Aleaciones de acero inoxidable
  Ofrecen buena resistencia a la corrosión y a la oxidación.
• Aleaciones de níquel-cromo, hierro-níquel y cromo-hierro
  Seleccionadas para condiciones de mayor temperatura o corrosivas.

Accesorios mecánicos

Los conjuntos pueden incluir:

• Bridas ajustables
• Casquillos soldados o ajustables

Estos accesorios ofrecen flexibilidad en la instalación y el mantenimiento.

Capacidades de temperatura

• Hasta 1,250°C con termopares estándar con vaina metálica.
• Hasta 1,600°C usando vainas de protección cerámicas, disponibles en:
• Porcelana aluminosa
• Alúmina recristalizada
• Mullita
• Carburo de silicio

Conjuntos de termopar insertables

Los tipos insertables son compatibles con todos los cabezales terminales comunes y configuraciones de vaina, incluyendo:

• Tubos de protección metálicos
• Vainas cerámicas secundarias
• Termopozos

A menudo incluyen:

• Sellos de extremo integrados
• Bloques de terminales cerámicos, algunos con conectores con resorte para un contacto óptimo en la punta
• Opcionales transmisores montados en cabezal

Vainas protectoras

Las vainas protegen el sensor de entornos agresivos y permiten una medición precisa de la temperatura. La selección del material es crítica y varía según el tipo de sensor y el entorno.

Para termopares

• Tubos metálicos (hasta 1,250°C) con sensores de metales base.
• Revestimientos de alúmina (hasta 1,600°C) con termopares de platino.

Materiales comunes y clasificaciones de temperatura

Para RTD

Los RTD son sensibles a la contaminación a altas temperaturas, especialmente por metales base. Por ello, materiales especializados se utilizan:

• Acero inoxidable 316 – Resistente a la corrosión
• Acero al cromo-níquel 310 – Bueno en atmósferas con presencia de azufre
• Inconel 600 / Incoloy 800 – Alta resistencia a la corrosión, no apto para azufre a altas temperaturas
• Níquel y aleaciones de níquel – Para aplicaciones corrosivas
• Revestimientos fluoroplásticos – Para entornos químicos corrosivos

Las opciones cerámicas incluyen alúmina recristalizada, utilizada donde se requieren temperaturas más altas o inercia química.

Vainas cerámicas para altas temperaturas

Para temperaturas extremas o entornos corrosivos donde los metales fallan, se utilizan vainas cerámicas:

Los diámetros exteriores estándar van de 4 mm a 50 mm, con longitudes de hasta 2+ metros disponibles.

Termopozos

Termopozos son tubos de protección de extremo cerrado y reentrantes diseñados para insertar termopares o RTDs en entornos de proceso. Ofrecen una excelente protección mecánica y aislamiento de proceso, permitiendo retirar el sensor sin interrumpir el sistema.

Construcción y diseño

• Normalmente incorporan una conexión de proceso macho con rosca cónica y una entrada de sensor hembra.
• Diseñados para minimizar el espacio de aire para una mejor respuesta térmica y sellado atmosférico.
• Pueden incluir una punta de diámetro reducido para mejorar el contacto del sensor y acelerar la respuesta.

Materiales y límites de temperatura

Estos materiales se seleccionan en función de las mismas restricciones ambientales que para las vainas de protección.

Resumen

• Vainas de protección metálicas (hasta ~1,250°C): Comunes en aplicaciones industriales que usan termopares de metales base; la selección de materiales incluye aceros inoxidables, Inconel 600, Incoloy 800 y más.
• Vainas de protección cerámicas (hasta ~1,800°C): Se usan con termopares de platino o en entornos corrosivos y de alta temperatura. La alúmina recristalizada, la mullita y el carburo de silicio ofrecen cada una ventajas únicas.
• Conjuntos de inserto: Compatibles con vainas metálicas y cerámicas, con bloques de terminales o transmisores montados en cabeza. Los diseños con resorte mejoran el contacto y la transferencia térmica.
• Aplicaciones de RTD: Requieren una cuidadosa selección de materiales debido a la sensibilidad del platino; las vainas de Inconel, Incoloy y recubiertas de fluoroplástico son opciones comunes.
• Pozos termométricos: Ofrecen protección mecánica para los elementos sensores en entornos de proceso. Diseños estandarizados disponibles en latón, aceros inoxidables, Inconel e Incoloy.

Consejo: Las decisiones sobre material y diseño deben estar determinadas por el rango de temperatura, el tipo de atmósfera (oxidante, reductora, corrosiva), el esfuerzo mecánico, y el tipo de sensor.

Lectura adicional

RTD vs termopar – Elegir el sensor adecuado
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