Термометри

Скляні рідкісні термометри (часто називаються "спиртовими", оскільки робочим тілом є підфарбований спирт, рідше — керосін) — це класичний, простий і дуже точний прилад для вимірювання температури.

Але в сучасному комунальному господарстві, особливо при комплектації вузлів обліку, їх застосування є крайне обмеженим і майже вийшло з ужитку з кількох ключових причин:

1. Недоліки, які обмежують їх використання:

• Висока крихкість: Скляний корпус легко розбити при механічному вдарі, вібрації (яка неминуча на трубопроводах) або навіть при необережному монтажі. Це створює ризик розливу рідини та потрапляння уламків у навколишнє середовище.

• Погана пристосованість до промислових умов: Вони не призначені для встановлення на трубопроводи, що знаходяться під тиском. Немає стандартного металевого корпусу та гільзи для монтажу в технологічне гніздо.

• Відсутність дистанційного зчитування: Неможливо винести показник на щит управління чи передати дані до автоматизованої системи обліку (АСКУЕ).

• Обмежений діапазон: Робочий діапазон спиртових термометрів (зазвичай до +70...+80°C) часто недостатній для систем опалення, де температура теплоносія на подачі може досягати 95-110°C. При перевищенні межі рідина може закипіти і термометр вийде з ладу.

• Складність експлуатації: Потрібне візуальне зчитування показань безпосередньо з приладу, що часто буває незручно (поганий кут огляду, відблиски).

2. Можливі сфери застосування (де їх ще можна зустріти):

Незважаючи на недоліки, вони інколи використовуються в допоміжних та лабораторних цілях:

• Повірка та калібрування: Є еталонними приладами через свою дуже високу точність (можуть мати клас точності 0.5, 0.2 і навіть вище). Іми можуть перевіряти показники штатних біметалевих чи манометричних термометрів на місцях, якщо виникають сумніви.

• Вимірювання температури в відкритих ємностях: Наприклад, у цехах хімводопідготовки для контролю температури в баках, де немає тиску та механічних ризиків.

• Тимчасові вимірювання: Для швидкої перевірки температури на виході з котла або в інших точках, де немає стаціонарного термометра.

3. Підсумок для комплектації:

При комплектації сучасного вузла обліку теплової енергії та води скляні рідкісні термометри НЕ використовуються як штатні засоби вимірювання.

Їхня роль — допоміжна та контрольна. Основним вибором залишаються:

1. Біметалеві — для візуального контролю на трубі.

2. Манометричні (газові) — для дистанційного винесення показника на щит.

3. Електронні термоперетворювачі — як складова частина теплослічильника для автоматичного обліку.

Таким чином, хоча скляний термометр і є історично першим та найпростішим приладом, його практичне застосування в якості основного засобу вимірювання в технологічних процесах комунальної теплоенергетики на сьогодні є застарілим і не рекомендується через мірники безпеки, довговічності та сумісності з сучасними системами обліку.

1. Основні види термометрів, що застосовуються

Для комунального господарства використовуються переважно біметалеві та манометричні (газові, рідинні) термометри. Електронні застосовуються рідше, переважно в складі автоматизованих систем диспетчеризації.

• Біметалеві технічні термометри:

  • Принцип дії: Використовують різницю в тепловому розширенні двох сплавів (біметалевої пластини). При нагріванні пластина вигинається і повертає стрілку на шкалі.

  • Переваги: Простота, надійність, незалежність від джерела живлення, стійкість до вібрацій, низька вартість.

  • Недоліки: Менша точність порівняно з хорошими манометричними та електронними моделями.

  • Застосування: Найпоширеніший тип для візуального контролю температури на трубопроводах (теплоносій, гаряча вода) без вимог до високої точності.

• Манометричні (газові) термометри:

  • Принцип дії: Система з термобалону, капілярної трубки та трубчастого пружинного манометра. Термобалон, розміщений в середовищі, нагрівається, тиск газу всередині системи зростає і через капіляр передається на манометр, шкала якого проградуйована в градусах.

  • Переваги: Вища точність, ніж у біметалевих. Можливість дистанційного вимірювання (завдяки довжині капіляра, яка може сягати 10-20 м і більше). Стійкість до зовнішніх умов.

  • Недоліки: Вища ціна, ніж у біметалевих. Механічно капілярна трубка вразливіша до пошкоджень.

  • Застосування: Вузли обліку, де термодатчик (термобалон) потрібно встановити в трубопровід, а сам показовий прилад винести на щит управління або в більш зручне для зчитування місце.

• Електронні термометри (термоперетворювачі опору):

  • Принцип дії: Використовується зміна електричного опору термочутливого елемента (найчастіше платинового, типу Pt100, Pt500, Pt1000) від температури. Потрібен джерело живлення та вторинний прилад (частіше це теплослічильник) для перетворення сигналу.

  • Переваги: Дуже висока точність. Можливість інтеграції в систему АСКУЕ/АСУ ТП для автоматичного збору даних, формування звітів тощо.

  • Недоліки: Найвища вартість, потребує живлення та складного обладнання для відображення.

  • Застосування: Складові частини сучасних теплослічильників (вимірювачів витрати теплоносія). Не використовуються як окремі показові прилади.

2. Ключові параметри для вибору (комплектації)

При замовленні термометра необхідно вказувати наступні характеристики:

1. Діапазон вимірювання (шкала):

   • Для систем опалення та ГВП: стандартний діапазон 0...120°C або 0...150°C.

   • Для хімічно очищеної води, низькотемпературних систем: може знадобитися 0...50°C.

   • Важливо: Робоча температура повинна знаходитися в середині 2/3 шкали для максимальної точності.

2. Робочий тиск: Має перевищувати максимальний тиск у системі. Зазвичай 1,6 МПа (16 бар) або 2,5 МПа (25 бар) є стандартом для більшості комунальних систем.

3. Клас точності: Визначає допустиму похибку вимірювання.

   • Для біметалевих: зазвичай клас 1, 1.5 або 2.0.

   • Для манометричних: клас 1.0 або 1.5.

   • Для електронних (в складі слічильника): може бути 0.5 і вище.

   • Для обліку: Вища точність (кращий клас) завжди краща.

4. Приєднувальний розмір (різьблення): Найпоширеніші варіанти для вбудовування в гніздо на трубопроводі або теплослічильнику:

   • M16x1.5 (найпоширеніший)

   • G½" (дюймова різьба)

   • G¼"

   • Обов'язково узгодюйте цей параметр з гніздом на обладнанні!

5. Довжина поглинаючої гільзи (штока): Критично важливий параметр!

   • Термометр повинен вимірювати температуру в середині потоку, а не біля стінки трубопроводу.

   • Довжина гільзи (L) вибирається так, щоб її кінець доходив до центру труби. Стандартні довжини: 60, 80, 100, 120, 160 мм тощо.

   • Правило: L >= (D/2) + 10...20 мм, де D – діаметр трубопроводу.

6. Довжина капіляра (для манометричних): Визначає відстань, на яку можна винести показовий прилад від точки вимірювання. Зазвичай від 1.5 до 10 метрів. Потрібно замовляти з запасом.

7. Матеріали виконання:

   • Корпус: Сталь, нержавіюча сталь (для підвищеної корозійної стійкості).

   • Гільза (шток): Латунь, нержавіюча сталь (обов'язково для систем з підготовленою водовою).

   • Капіляр і термобалон: Нержавіюча сталь.

8. Розташування шкали (орієнтація):

   • Радіальне – вісь перпендикулярна до осі штока (стандарт).

   • Осьове – вісь паралельна осі штока.

   • Вибір залежить від зручності монтажу та зчитування показань.

3. Приклад комплектації для вузла обліку

• Для прямого вимірювання на трубі (подача/зворот): Біметалевий термометр з діапазоном 0-120°C, клас 1.5, робочий тиск 16 бар, різьба M16x1.5, довжина гільзи 100 мм (для труби DN50), корпус і шток з нержавіючої сталі, радіальна шкала.

• Для винесеного вимірювання на панель теплослічильника: Манометричний (газовий) термометр з діапазоном 0-120°C, клас 1.0, тиск 16 бар, різьба M16x1.5, довжина гільзи 100 мм, довжина капіляра 2.5 м, корпус і шток з нержавіючої сталі, осева шкала.

• Для безпосереднього обліку (складова теплослічильника): Електронний термоперетворювач опору Pt100 (500) з гільзою, різьбою M16x1.5 та потрібною довжиною штока, для підключення до обчислювача витрати теплоти.

Підсумок: Для комплектації вузлів обліку в комунальному господарстві найчастіше використовуються надійні біметалеві термометри для локального контролю та точні манометричні (або електронні в складі лічильника) для задач обліку. Головні параметри вибору: діапазон, тиск, довжина гільзи, клас точності та приєднувальний розмір.