Ein „Schrauben-Thermoelement“ ist in der Industrie ein gebräuchlicher Begriff für ein mit Gewinde versehenes, zusammengebautes Thermoelement. Sein Hauptmerkmal ist kein eindeutiger Sensortyp, sondern ein Temperaturfühler, der mechanisch gesichert wird, indem er über eine externe Gewindeschnittstelle direkt in ein bereits vorhandenes Gewindeloch im Gerät eingeschraubt wird. Es handelt sich um eine der Installationsformen zusammengebauter Thermoelemente, die den internationalen Normen IEC 60584 und ASTM E230 entsprechen und häufig in Anwendungen mit niedrigem{6}bis-mittlerem Druck und kleinem{8}}Durchmesser eingesetzt werden, die häufige Wartung erfordern.
Struktur- und Materialsystem
Schrauben-Thermoelemente vom -Typ bestehen aus vier Kernkomponenten:
Thermoelementelement: Verwendet standardisierte Legierungsdrähte wie K-Typ (Nickel-Chrom-Nickel-Silizium), E-Typ oder J-Typ, die ein thermoelektrisches Potenzial basierend auf dem Seebeck-Effekt erzeugen;
Isolierschicht: Hochreines Magnesiumoxidpulver wird in das Schutzrohr gefüllt, um elektrische Isolierung (Isolationswiderstand bei Raumtemperatur größer oder gleich 100 MΩ) und effiziente Wärmeleitung zu gewährleisten;
Schutzrohr: Verwendet üblicherweise Edelstahl 304 oder Edelstahl 316L, der korrosionsbeständig und resistent gegen mechanische Stöße ist und für sanitäre Umgebungen wie die Chemie- und Lebensmittelindustrie geeignet ist;
Gewindeschnittstelle: Standard-Außengewinde, gängige Spezifikationen sind M27×2, M20×1,5 oder 1″NPT, wodurch ein fester Eingriff in die Gewindebohrung des Geräts gewährleistet wird.
Einige Modelle verwenden eine gepanzerte Struktur, bei der das Thermoelement, die Isolierschicht und die Metallhülle durch Ziehen integral geformt sind, was die Vibrationsfestigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit verbessert (thermische Reaktionszeit kleiner oder gleich 10 Sekunden).
Modellbenennungsregeln und Branchencodes
Inländische Industriemodelle folgen üblicherweise dem JB/T 8622-Standardbenennungssystem mit einem typischen Format von:
WRNK-230
W: Temperaturinstrument
R: Thermoelement
N: Nickel-Chrom-Nickel-Silizium (Typ K-)
K: Gepanzerter Typ (optional)
2: Feste Gewindemontage
30: Gewindespezifikation M27×2
Weitere gängige Modelle sind:
WZP-230 (Widerstandsthermometer, gleicher Aufbau)
WRNT-02 (importierter Nachahmungstyp, M6×1,5-Gewinde)
WRNKD2-04B (explosionsgeschützter Typ)
Strukturelle Variationen und funktionale Erweiterungen
|
Typ |
Merkmale |
Anwendungsszenarien |
|
Standardtyp |
Typ mit gerader Stange und normalem Anschlusskasten |
Allgemeine Rohrleitungs- und Geräteoberfläche Temperaturmessung |
|
Gepanzerter Typ |
Flexibler Metallmantel, biegefest |
Umgebungen mit hoher Vibration und begrenztem Platzangebot |
|
Rechter-Winkeltyp |
90-Grad-Winkeldesign |
Kompakter Raum, wandmontiert- |
|
Explosionssicherer-Typ |
Explosionsgeschützter Anschlusskasten (Ex d IIC T6) |
Petrochemische Industrie, brennbare und explosionsgefährdete Bereiche |
|
Hochtemperaturtyp- |
Schutzrohr aus GH3030 oder Korundkeramik |
Vakuumsinterofen, Halbleiterglühen (bis zu 2200 Grad) |
Technische Parameter und Leistungsgrenzen
|
Parameter |
Typischer Wert |
Beschreibung |
|
Temperaturmessbereich |
-200 Grad ~ 800 Grad (K-Typ) |
Der Platin--Rhodium-Typ kann 1600 Grad erreichen, wird aber selten für Gewindetypen verwendet |
|
Genauigkeitsklasse |
Klasse I: ±1,5 Grad oder ±0,4 % |
Entspricht IEC 60584-2 |
|
Schutzklasse |
IP65 |
Staub- und wasserdicht, geeignet für feuchte Umgebungen |
|
Druckfestigkeit |
Kleiner oder gleich 10 MPa |
Hängt von der Gewindestärke ab und ist nicht für Hochdruck-Hauptkreisläufe geeignet |
|
Ansprechzeit |
Kleiner oder gleich 10 Sekunden |
Der gepanzerte Typ kann auf weniger als oder gleich 2 Sekunden verkürzt werden |
|
Montagedrehmoment |
M27×2: 40–60 N·m |
Es muss ein Drehmomentschlüssel verwendet werden; Brutale Gewalt ist verboten |
Vergleich mit ähnlichen Installationsmethoden
|
Installationsmethode |
Verbindungsmechanismus |
Anwendbare Szenarien |
|
Einschraubtyp (mit Gewinde) |
Gewindeanschluss |
Kleiner Durchmesser, mittlerer und niedriger Druck, abnehmbar |
|
Flanschtyp |
Flanschbolzenbefestigung |
Großer Durchmesser, hoher Druck, Dauerbetrieb |
|
Geschweißter Typ |
Permanentes Schweißen |
Keine Leckageanforderungen, nicht-entfernbar |
|
Klemmverschraubungstyp |
Klemmverschraubung + Mutternsicherung |
Erfordert eine Anpassung der Einstecktiefe |
Anwendungen für besondere Arbeitsbedingungen
Explosionsgeschützte Umgebung: Verwendet einen explosionsgeschützten Anschlusskasten (z. B. JWB/P-Serie), der die Explosionsschutzklasse Ex d IIC T6 erfüllt und für Raffinerien und chemische Reaktoren geeignet ist;
Vakuum/inerte Atmosphäre: Verwendet Wolfram-Rhenium-Thermoelemente (W-5Re/W-26Re), wobei das Schutzrohr mit Inertgas gefüllt ist, um Hochtemperaturoxidation zu verhindern, geeignet für Halbleiter-Wafer-Glühöfen;
Hygienische Anwendungen: Schutzrohr mit Spiegelpolitur (Ra kleiner oder gleich 0,4 μm), konform mit GMP-Standards, verwendet in pharmazeutischen Sterilisationsautoklaven und Lebensmittelabfülllinien.
Das Wesentliche an einem Schraub--Thermoelement ist seine „Installationsmethode“ und nicht sein „Sensorprinzip“. Sein Wert liegt darin, eine genaue Kontakttemperaturmessung zu geringen Kosten und mit hoher Wartbarkeit zu erreichen, was ihn zu einer der am weitesten verbreiteten Grunderfassungseinheiten in industriellen Automatisierungssystemen macht.
