Pomiary temperatury

Temperatura, będąca w przemyśle kluczową mierzoną wielkością fizyczną, musi być monitorowana i kontrolowana w bardzo wielu procesach produkcyjnych – od przetwarzania surowców, produkcji wyrobów, po ich przechowywanie i transport. Jej pomiary są niezbędne do prawidłowego działania instalacji HVAC, pracy maszyn oraz różnorodnych instalacji technologicznych. W tym celu wykorzystywane są różnorodne czujniki temperatury, dostosowane do specyfiki danych aplikacji. Wśród nich znajdują się standardowe elementy przewodowe, czujniki płaszczowe, głowicowe, a także wykonania specjalne zaprojektowane do pracy w trudnych warunkach. Odpowiedni dobór obudowy oraz osłony przetwornika ma znaczenie kluczowe, ponieważ pomiary niejednokrotnie odbywają się w środowisku narażonym na działanie substancji agresywnych chemicznie, występowanie wysokich temperatur, iskier czy wibracji.

W czujnikach przemysłowych najczęściej wykorzystuje się dwa rodzaje elementów detekcyjnych: termopary oraz czujniki termorezystancyjne. Termopary wyróżniają się szerokim zakresem pomiarowym sięgającym od –200°C do nawet 2500°C w przypadku niektórych typoszeregów. Z kolei czujniki termorezystancyjne, takie jak popularne termorezystory (RTD), choć mają mniejszy zakres pomiarowy, zapewniają wyższą dokładność i są łatwiejsze w użyciu, ponieważ nie wymagają kompensacji temperaturowej. W grupie czujników termorezystancyjnych znajdują się również termistory oraz elementy półprzewodnikowe – o relatywnie najmniejszym zakresie pomiarowym, ale za to mające inne przydatne cechy: kompaktowe wymiary, łatwość stosowania i korzystną cenę. Sprawdzają się one doskonale w systemach kontroli klimatu oraz wielu powszechnych zastosowaniach, zapewniając pomiary w zakresach od –50°C do 150°C.

Na polskim rynku czujników temperatury dominują producenci krajowi (rys. 5). Takimi są firmy Limatherm Sensor oraz CZAKI Thermo-Product, które uzyskały najwięcej wskazań w statystyce dotyczącej popularności marek. Są to przedsiębiorstwa o ugruntowanej pozycji i bogatym doświadczeniu, zapewniające szeroki wybór czujników i innych produktów dla przemysłu.

Rys. 5. Najpopularniejsze zdaniem dostawców marki przemysłowych czujników temperatury sprzedawanych w Polsce; wyniki nie świadczą o udziałach firm w rynku

Wśród wysoce rozpoznawalnych w Polsce marek znajdują się również firmy zagraniczne, takie jak Endress+Hauser, Wika, Jumo, Balluff, ifm electronic, Omron, Danfoss, Autonics, Günter czy WIKA, jak też inni producenci krajowi. Ich przykładami są: APAR, Aplisens, Alf-Sensor, CZAH-Pomiar, Termo-Precyzja oraz Termoaparatura. Popularność tych marek wynika z ich szerokiej oferty, wysokiej jakości i dostępności produktów, zaś wyniki badania potwierdzają stabilność rynku oraz świadczą o zaufaniu klientów do sprawdzonych dostawców.

Dodajmy, że oprócz pomiarów temperatury, w przemyśle często konieczne jest też monitorowanie wilgotności. Ma to szczególne znaczenie w branżach takich jak spożywcza, kosmetyczna czy farmaceutyczna, a także wszędzie tam, gdzie używane są gazy przemysłowe. Pomiar wilgotności jest też istotny w przypadku pomiarów ciał stałych – np. wilgotności drewna czy betonu, a także w różnych aplikacjach w systemach kontroli klimatu. Dostawców higrometrów również uwzględniamy w bieżącym raporcie.

Wojciech Michaleskul

AEA TECHNIQUE

Gdzie wykorzystywane są czujniki wielkości nieelektrycznych i jak wygląda ich krajowy rynek?

Pomiary temperatury, ciśnienia, przepływu oraz poziomu to kluczowe elementy kontroli i sterowania procesami produkcyjnymi. Określanie tych parametrów jest niezbędne w każdej dziedzinie wytwórstwa, zaś od czujników oczekuje się dokładnych wskazań oraz niezawodności.

Jeśli chodzi o wymagania względem właściwości i parametrów czujników pomiarowych, polski sektor nie różni się od innych wysokorozwiniętych rynków. Szeroko pojęta ekonomika produkcji dyktuje warunki. Mówiąc o specyfice polskiego rynku, można tylko uwzględnić nieco inne uwarunkowania ekonomiczne czy zmienną koniunkturę dla różnych branż. Trzeba też dodać, że Polska to wymagający, dojrzały i nasycony rynek.

Jakie wymagania stawiają konkretne branże?

Kontrola parametrów procesów wymagana jest prawie w każdej branży wytwórczej. Możemy mówić o setkach różnych aplikacji, przy czym każdy z rynków ma swoją specyfikę. Branża wodno-ściekowa stosuje sporo przepływomierzy, są to niewymagające aplikacje, gdzie kluczowa jest cena, ale konieczny może być też certyfikat MID. Inne wymagania stawia przemysł spożywczy, gdzie pomiary temperatury odgrywają istotną rolę, a przyrządy muszą mieć certyfikat EHEDG. Jeszcze inne wymagania stawia restrykcyjny sektor chemiczny – stosujący większość typów czujników, gdzie wymaga się certyfikatu ATEX lub SIL.

Polski przemysł jest pod tym względem bardzo przekrojowy, zaś liczba zastosowań jest ogromna. W efekcie trudno mówić o charakterystycznych zastosowaniach czujników.

Co oprócz samych produktów jest ważne dla krajowych klientów?

Na rynku istnieje wiele firm oferujących omawiane wyroby, jednak niestety nie wszystkie gwarantują obsługę klientów na odpowiednim poziomie profesjonalizmu. Oprócz parametrów i właściwości samych czujników, klient oczekuje również odpowiedniego wsparcia technicznego podczas sprzedaży, jak również później, w trakcie eksploatacji. Niezbędne jest w tym zakresie doświadczenie i profesjonalizm dostawcy. Często właśnie te cechy decydują o wyborze oferenta i złożeniu zamówienia.