Capteur de température de réservoir : principes, structure et applications

La température est l’un des paramètres les plus importants dans le stockage des réservoirs et la surveillance des processus industriels. Que le réservoir contienne de l'eau, de l'huile comestible, du carburant, du liquide de stockage thermique ou d'autres matériaux, les changements de température peuvent affecter directement la qualité du produit, la sécurité du stockage, l'efficacité des équipements et les coûts d'exploitation.

A capteur de température du réservoirest conçu pour mesurer en continu la température à l'intérieur d'un réservoir de stockage et transmettre les données à un contrôleur local, une unité d'acquisition de données, un automate ou un système de surveillance à distance.

Pour les réservoirs grands ou profonds, mesurer la température à un seul endroit est souvent insuffisant. Une stratification de température peut se produire entre le haut, le milieu et le bas du réservoir. Pour cette raison, uncâble de capteur de température de réservoir multipointfournit une image plus complète de la distribution de la température interne.

Cet article explique le principe de fonctionnement, la structure, les méthodes d'installation et les applications typiques des capteurs de température de réservoir, avec un accent particulier sur les câbles de surveillance de température multipoints en acier inoxydable.

Qu'est-ce qu'un capteur de température de réservoir ?

A capteur de température du réservoirest un appareil de mesure de température industriel installé à l'intérieur ou autour d'un réservoir de stockage pour détecter la température du fluide stocké.

Selon l'application, il peut être conçu pour :

• Réservoirs d'eau
• Réservoirs de stockage de pétrole
• Réservoirs d'huile alimentaire
• Réservoirs de carburant
• Réservoirs de stockage d'énergie thermique
• Réservoirs d'eau glacée
• Réservoirs de procédés industriels
• Grands réservoirs de stockage verticaux

Les systèmes traditionnels de surveillance de la température utilisent souvent une seule sonde de température. Bien que cette méthode soit adaptée aux petits réservoirs, elle peut ne pas représenter avec précision la répartition de la température à l’intérieur d’un grand réservoir.

Un câble de capteur de température multipoint résout ce problème en installant plusieurs éléments de détection de température numériques le long d'un seul câble. Différents points de mesure peuvent donc surveiller simultanément différentes profondeurs.

Par exemple, un câble de capteur de 20 mètres peut contenir plusieurs capteurs de température positionnés à des intervalles prédéterminés. Le système de surveillance peut alors afficher individuellement les valeurs de température des sections supérieure, centrale et inférieure du réservoir.

Pourquoi la surveillance multipoint de la température est-elle importante ?

La température à l’intérieur d’un réservoir est rarement complètement uniforme.

Des différences dans la densité du liquide, la température ambiante externe, le chauffage, le refroidissement, la circulation et la structure du réservoir peuvent créerstratification de la température.

Par exemple, la température près de la surface du réservoir peut être très différente de la température près du fond.

Un capteur monopoint peut signaler :

Température maximale : 25 degrés

Cependant, l’état réel du réservoir pourrait être :

• Couche supérieure : 25 degrés
• Couche intermédiaire : 20 degrés
• Couche inférieure : 16 degrés

Si un seul capteur est utilisé, le système de surveillance peut échouer

A système de surveillance multipoint de la température du réservoirfournit des informations sur la température à plusieurs positions verticales, aidant ainsi les opérateurs à comprendre l'état thermique réel du réservoir.

Ceci est particulièrement utile dans les grands réservoirs de stockage et les applications de stockage thermique.

Le principe de fonctionnement d'un capteur de température de réservoir dépend de la technologie de détection utilisée.

Les technologies courantes de mesure de la température industrielle comprennent :

Pour les longs câbles de température multipoints, la technologie numérique de détection de température offre plusieurs avantages.

Chaque capteur est installé à un emplacement prédéterminé à l'intérieur du câble et possède ses propres informations d'identification. L'unité d'acquisition de données communique avec les capteurs et lit la température de chaque point de mesure.

Un processus de surveillance typique est le suivant :

Les capteurs convertissent d'abord la température en informations électriques ou numériques. L'unité d'acquisition collecte ensuite les données et les transfère vers un écran, un ordinateur ou une plateforme de surveillance à distance.

Avec un système multipoint numérique, plusieurs points de détection peuvent fonctionner via un câble de communication commun, réduisant ainsi le nombre de fils individuels requis à l'intérieur du réservoir.

Lecture recommandée :Capteurs de température : types, comment ils fonctionnent et applications clés

Un capteur de température de réservoir fiable doit fonctionner pendant de longues périodes dans des environnements impliquant de l'humidité, de l'immersion, de la corrosion et des contraintes mécaniques.

C'est pourquoi la structure mécanique du câble de température est tout aussi importante que l'élément sensible.

Un typiquecâble de capteur de température de réservoir en acier inoxydablecontient plusieurs couches protectrices.

1. 304 Protection extérieure en acier inoxydable

La couche externe peut utiliser unGaine de protection flexible en inox 304.

Comparé aux gaines de câbles en plastique ordinaires, l'acier inoxydable offre une meilleure protection mécanique et une meilleure résistance à la corrosion.

La structure de protection métallique peut aider à protéger les conducteurs internes et les capteurs contre :

• Impact mécanique
• Force de traction
• Contrainte d'installation du réservoir
• Exposition à l'eau
• Exposition au pétrole
• Utilisation industrielle à long terme

Pour les réservoirs d’eau et de nombreuses applications industrielles de stockage de liquides, l’acier inoxydable est particulièrement adapté car il allie une bonne résistance à la corrosion et une résistance mécanique.

2. Noyau de capteur interne étanche

À l’intérieur de la gaine de protection en acier inoxydable se trouve le noyau de détection de température.

La structure interne peut être complètement scellée et imperméabilisée pour protéger les capteurs de température et les conducteurs de la pénétration de l'humidité.

Pour les applications nécessitant une immersion continue, la gaine de protection et le noyau du capteur doivent offrir des performances d'étanchéité fiables.

Un câble de capteur correctement conçu peut atteindreProtection étanche de niveau IP68, permettant à la section de détection de rester immergée dans le liquide pendant le fonctionnement.

3. Plusieurs capteurs de température

L'une des caractéristiques les plus importantes d'un câble multipoint est la possibilité d'installer plusieurs capteurs de température le long d'un seul câble.

L'espacement des capteurs peut être personnalisé en fonction des dimensions du réservoir.

Par exemple:

• 1 mètre entre les capteurs
• 2 mètres entre les capteurs
• Espacement différent à différentes positions

Pour les grands projets de réservoirs, la longueur totale du câble et le nombre de points de mesure peuvent également être personnalisés.

Une conception multipoint permet aux opérateurs d'obtenir un profil de température plutôt qu'une valeur de température unique.

4. Conception du noyau du capteur remplaçable

La maintenance est une considération importante pour les systèmes de surveillance de réservoir installés en permanence.

Certains câbles de surveillance de la température utilisent unNoyau de capteur interne remplaçable.

Si un élément de détection interne est endommagé, le noyau du capteur peut être retiré et remplacé sans retirer complètement la structure de protection externe en acier inoxydable du réservoir.

Cette conception offre plusieurs avantages :

• Entretien plus facile
• Coûts de remplacement réduits
• Moins de démontage côté réservoir
• Temps d'arrêt pour maintenance plus courts
• Durée de vie plus longue de la structure de protection externe

Ceci est particulièrement utile lorsque les câbles sont installés à l’intérieur de grands réservoirs où un retrait complet peut être difficile.

5. Fer à contrepoids

Les câbles de température de réservoir verticaux nécessitent souvent un poids inférieur.

Le poids maintient le câble de température suspendu verticalement à l'intérieur du réservoir et aide à maintenir la position correcte du capteur.

Une connexion filetée entre le câble et le poids peut simplifier l'installation et la maintenance.

Un capteur de température de réservoir doit être sélectionné en fonction des dimensions du réservoir, du type de liquide, du système de communication et de la précision de mesure requise.

Pour le câble de surveillance de température multipoint de type ZS-OIL-2, les paramètres techniques typiques incluent :

Les spécifications réelles doivent être sélectionnées en fonction de l’environnement opérationnel et des exigences du projet.