Jste spokojeni se svými teplotními senzory?

-- 14.04.11 19:35

Uživatelé jsou rozděleni, pokud jde o jejich oblíbenou technologii snímání, ale většina je spokojena s tím, co má a jak jejich senzory fungují.

Zdá se, že čtenáři časopisu Control Engineering mají pevně vyhraněné postoje, pokud jde o teplotní senzory, zjevně více než u jiných typů přístrojové techniky nebo mají přinejmenším méně zábran tyto názory vyjadřovat. Může to být proto, že ve srovnání například s průtokoměry je na výběr méně technologií. Respondenti se shodli na tom, že senzory lze řadit do tří kategorií: termočlánky, odporové senzory (Resistance Temperature Device – RTD) a termistory. Výhody a nevýhody těchto tří technologií jsme porovnávali již dříve, a proto se současné dotazy týkaly toho, co lidé vlastně používají a zda jsou se svou situací spokojeni. Některé odpovědi potvrzují rozšířená přesvědčení  (někteří je mohou považovat za pouhé osobní názory) o charakteristikách technologií senzorů, ale jiné jdou proti proudu. Tento průzkum se nezabýval konkrétními výrobci senzorů, ale spíše obecnými postřehy o jejich chování.

Kterou technologii zvolit?

Bitva mezi termočlánky a RTD o první místo v podílu používání je statistickou remízou. Tyto dvě hodnoty jsou mimořádně blízko. Termistory skončily daleko za nimi na třetím místě s pouhými 8,5 % uživatelů, kteří je označili jako nejpoužívanější. Peloton zakončují blíže nespecifikovaná „polovodičová“ zařízení a infračervené technologie jakožto náhradníci. Uživatelé se zdají být spokojeni s tím, co mají, protože téměř nikdo neuvedl, že by jejich preferovaná technologie byla jiná než ta, kterou používají nejvíce. Termistory vedou kategorii neoblíbenosti s 65 %. Další jsou termočlánky s 24 %. RTD jsou na posledním místě mezi neoblíbenými společně s několika různými doplňkovými technologiemi. S tímto rozdělením se kryjí určité provozní parametry a shodují se s určitými obecnými znalostmi o výkonnostních charakteristikách.                                    

Například dvě třetiny respondentů, kteří uvádějí, že se musejí  běžně potýkat s relativně vysokými teplotami (nad 540 °C), tvrdí, že nejvíce využívají termočlánky. To je vzhledem ke schopnosti termočlánků zvládat vysoké měřicí rozsahy logické. Pod touto úrovní přebírají vedení senzory RTD, což může naznačovat, že za stejných podmínek a bez specifických výkonnostních požadavků by byly preferovány před termočlánky. Obdobně i uživatelé senzorů RTD uvádějí vyšší potřebu přesných měření. Z nich 80 % konstatuje, že potřebují přesnost ±1,9 % nebo vyšší. To je v souladu s obecným přesvědčením, že senzory RTD jsou přesnější. (To, jestli opravdu jsou nebo nikoli, by mohlo být předmětem diskuse přesahující rámec tohoto článku. Předem se omlouvám, pokud se domníváte, že neustále opakuji negativní stereotyp.) Uživatelé termočlánků jsou v této oblasti rovnoměrněji rozčleněni, ale stále zde existuje silná skupina uvádějící vyšší přesnost.

Instalační praxe

Podíváme-li se na instalační praxi, dvě třetiny uživatelů senzorů RTD uvádějí, že ve všech případech na zařízení instalují snímač. Uživatelé senzorů RTD se mezi snímačem a odpovídajícím kabelem rozhodují podle vzdálenosti. Jen jeden uživatel uvedl, že odpovídající kabel používá ve všech aplikacích. Uživatelé termočlánků byli nejrovnoměrněji rozděleni v otázce používání snímače ve všech případech, použití odpovídajícího kabelu ve všech případech nebo kombinace snímače a kabelu podle vzdálenosti. Méně než 20 % uvedlo, že mají problémy s elektromagnetickým rušením, a ti, kteří používají snímače, nejspíše tento problém zmírnili. Naštěstí nikdo netvrdil, že se dá vystačit s jakýmkoli starým vodičem.

Výkon a spolehlivost

Otázka týkající se spolehlivosti musela být formulována obecně, ale v reálném světě budou určité individuální instalace zařízení lepší než jiné. Respondenti udávají, že některé kombinace zařízení a praktických postupů přinášejí lepší výsledky a vyšší spolehlivost. Například z uživatelů senzorů RTD, kteří instalují snímače na každém zařízení, všichni uváděli, že zařízení „fungují dobře a skoro nikdy s nimi nejsou problémy“. Z těch, kteří kombinují snímače a kabely, polovina uvádí, že „se musejí hlídat a v případě potřeby znovu kalibrovat“. U termočlánků není tak snadné podobnou korelaci najít. Jak již bylo řečeno, zde byly výsledky pestřejší, pokud jde o způsoby zapojení a spolehlivost.

Uživatelé termočlánků se dělí na ty, kteří tvrdí, že „fungují dobře a skoro nikdy s nimi nejsou problémy“ a „musejí se hlídat a v případě potřeby znovu kalibrovat“. Jen jeden uživatel uvedl, že „mohou být noční můrou“. Nicméně neexistuje zjevná korelace mezi těmito odpověďmi a způsoby zapojení. Použití kabelu nebo snímačů nemá vliv. Opět se zdá, že to podporuje teorii, že senzory RTD jsou stabilnější, ale jak již bylo řečeno, lze o tom diskutovat. Z malé, ale evidentně věrné skupiny uživatelů termistorů všichni uvedli, že problémy bývají jen zřídka.

Údržba

Pokud jde o spolehlivost, uživatelé se dělí zhruba na dvě poloviny. Jedna polovina tvrdí, že mohou kontrolovat a vyměnit senzory, kdykoli je to zapotřebí. Druhá polovina říká, že „většina je snadno dosažitelná, ale několik nelze vyměnit bez odstavení části procesu“. Jen jeden uživatel uvedl, že „výměna zařízení je velkým projektem, takže linku provozujeme, jak nejlépe to jde, s určitými body nefunkčními až do příštího plánovaného odstavení“.Tentýž uživatel rovněž uvedl, že zařízení „fungují dobře a skoro nikdy s nimi nejsou problémy“. Výběr technologie senzoru nakonec musí být kombinací potřeb aplikace (např. rozsah nebo přesnost měření teploty), interní kultury, tradice a školení (např. „vždycky používáme termočlánky“) a vztahů s preferovaným dodavatelem. Na praktické úrovni platí, že počet zařízení dostupných pro jakoukoli danou aplikaci musí umožňovat výběr a nikdy nesmí uživatele tlačit na nežádoucí cestu. K takovým situacím přesto může dojít, ale to bude pravděpodobně výsledkem interních problémů, nikoli produktů samotných.

ce

Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Můžete jej kontaktovat na adrese pwelander@cfemedia.com.

Autor: Peter Welander, Control Engineering