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Guida per la rilevazione e la correzione degli errori di misurazione della temperatura: scelta del sensore, ritardo termico, resistenza dei conduttori e configurazione del trasmettitore

Technical analysis: Troubleshooting temperature measurement discrepancies: sensor type selection, thermal lag, lead wire

Гід по виявленню та виправленню неточностей вимірювання температури: вибір датчика, теплова затримка, опір провідників та налаштування передавача - UNITEC-D Industrial MRO
Цей гід допоможе технікам виявити та виправити неточності вимірювання температури, використовуючи методи діагностики, вибір датчика, теплову затримку, опір провідників та налаштування передавача.

1. Descrizione del problema e campo di applicazione

Sintomi

Durante l'esecuzione della misurazione della temperatura nei sistemi industriali nel settore produttivo possono verificarsi i seguenti sintomi:
  • Indicazioni di temperatura instabili o variabili;
  • Divergenza delle indicazioni rispetto al valore reale del 2-5%;
  • Discrepanza con i dati di altri fonti di misurazione;
  • Aumentata frequenza di misurazione delle differenze al variare della temperatura;
  • Malfunzionamenti del sistema di controllo della temperatura.

Ambito di applicazione

Questo guide è destinato a sistemi produttivi nei quali vengono utilizzati sensori termici e trasmettitori di temperatura, tra cui:
  • Costruzione meccanica;
  • Sistemi termici;
  • Produzione chimica;
  • Energia;
  • Industria alimentare.

Classificazione gravità

Critica

Se le misurazioni della temperatura vengono utilizzate per il controllo della sicurezza o del funzionamento di impianti critici, gli scostamenti possono causare un'interruzione d'emergenza o situazioni pericolose.

Maggiore

Nel caso in cui le misurazioni vengono utilizzate per il controllo della qualità dei prodotti o dell'efficienza dei processi, gli scostamenti possono ridurre la produttività o richiedere un controllo aggiuntivo.

Minore

In assenza di impatto sulla sicurezza o sulla qualità del prodotto, gli scostamenti delle misurazioni possono essere rimandati per la risoluzione.

2. Sicurezza

Requisiti per l'utilizzo degli indumenti di protezione

Durante la diagnosi dei sensori di temperatura e dei trasmettitori è necessario utilizzare:

  • guanti;
  • Occhiali;
  • Forma di lavoro;
  • Indumenti di protezione adeguati.

Avvertimento di disconnessione dell’energia

Prima dell'apertura dell'attrezzatura e della diagnostica è necessario eseguire la procedura di blocco e marcatura (Lockout/Tagout) in conformità agli standard EN 308 e ISO 12100.

Avvertenza per il deposito di energia

In caso di assenza di energia elettrica nell'attrezzatura, è necessario verificare la presenza di energia nel circuito o eseguire l'interruzione elettrica in conformità con gli standard EN 50110.

Avvertimento per temperatura elevata

Durante la misurazione della temperatura in sistemi ad alta temperatura è necessario evitare il contatto con le superfici per evitare scottature.

3. Strumenti necessari

Strumenti Modello/Specificazione Intervallo di misurazione Applicazione
Multimetro Fluke 434 II 0–2000 Ω, 0–20 mA, 0–600 V Misurazione dei parametri elettrici
Camera termica FLIR T1030sc –20°C fino a 1200°C Definizione della temperatura delle superfici
Analizzatore di vibrazione Keysight 35670A 0–100 kHz Misurazione vibrazioni e sensazione temperatura
Termometro digitale Testo 825 –20°C fino a 1000°C Verifica delle misurazioni dei termometri
Supporto del collegamento elettrico Fluke 117 0–200 V Verifica delle connessioni elettriche

4. Valutazione iniziale

Criterio Azione
Condizioni di esercizio Registrare la temperatura ambiente, l'umidità, la pressione, i parametri elettrici.
Modifiche al sistema Verificare se i sensori, i cavi o le impostazioni dei trasmettitori siano stati modificati.
Storia delle allerte Controllare i log di allarme e di errore.
Stato fisico dell'attrezzatura Verificare la presenza di danni meccanici, perdite, assenza di connessioni aeree.

5. Diagnostica sistematica

Schema diagnostico

  1. Verifica del sistema di misura:
    • Misurare la temperatura utilizzando un termometro e una camera termica.
    • Confrontare le indicazioni con gli strumenti di misura.
    • Se lo scarto supera il 2 %, eseguire il passo successivo.
  2. Verifica del tipo di sensore:
    • Determinare se viene utilizzata una termocoppia, un termistore o un sensore a resistenza.
    • Verificare se il tipo di sensore soddisfa le esigenze del processo produttivo.
    • Se il tipo soddisfa i requisiti, eseguire il passo successivo.
  3. Verifica del ritardo termico:
    • Misurare la conformità della temperatura in base alle variazioni nel processo.
    • Verificare se si verifica un ritardo tra 5 e 10 secondi.
    • Se la ritardatura supera i 10 secondi, eseguire il passo successivo.
  4. Controllo della resistenza dei conduttori:
    • Misurare la resistenza dei conduttori del sensore.
    • Se la resistenza è superiore a 500 Ohm, eseguire il seguente passo.
  5. Verifica delle impostazioni del trasmettitore:
    • Verificare che i parametri del trasmettitore siano correttamente configurati.
    • Se i parametri corrispondono, eseguire il passo successivo.

6. Matrice delle cause radice

Sintomo Probabili cause Test diagnostico Risultato atteso
Indicazioni instabili
  1. Tipo non adeguato di sensore
  2. Ritenzione termica
  3. Conduttori a elevata resistenza
  4. Impostazioni errate del trasmettitore
  1. Misurare la temperatura con un termometro e con una camera termica.
  2. Verificare il tipo del sensore.
  3. Misurare la ritardazione termica.
  4. Misurare la resistenza dei conduttori.
  5. Verificare le impostazioni del trasmettitore.
  1. Divergenza dal valore reale.
  2. Assenza di coincidenza del tipo di sensore.
  3. Divergenza della ritardazione termica.
  4. Resistenza dei conduttori superiore a 500 Ohm.
  5. Impostazioni errate del trasmettitore.
Divergenza dal valore reale
  1. Tipo di sensore non adeguato
  2. Alto resistenza dei conduttori
  3. Ritenzione termica
  4. Impostazioni errate del trasmettitore
  1. Misurare la temperatura con un termometro e una camera termica.
  2. Verificare il tipo del sensore.
  3. Misurare la ritardazione termica.
  4. Misurare la resistenza dei conduttori.
  5. Verificare le impostazioni del trasmettitore.
  1. Scostamento dal valore reale.
  2. Assenza di coincidenza del tipo di sensore.
  3. Divergenza del ritardo termico.
  4. Resistenza dei conduttori superiore a 500 Ohm.
  5. Impostazioni errate del trasmettitore.

7. Analisi delle cause radice

1. Scelta errata del tipo di sensore

Causa: L'uso di un tipo errato di sensore (termocoppia, termistore, sensore a resistenza) per un processo specifico può portare a misurazioni imprecise della temperatura.

Conferma: Verifica del tipo di sensore e confronto con le richieste del processo.

Influenza: L'incertezza delle misurazioni può portare a un controllo inefficiente del processo, perdita di qualità del prodotto o situazioni pericolose.

2. Alta resistenza dei conduttori

Causa: Conduttori con elevata resistenza possono causare misurazioni errate della temperatura a causa della perdita di energia.

Conferma: Misurazione della resistenza dei conduttori con un multimetro.

Influenza: Un alto valore di resistenza può ridurre la precisione delle misurazioni, il che può influenzare l'efficacia del processo.

3. Ritardo termico

Causa: La ritenzione termica si verifica a causa dell'assenza di una risposta rapida del sensore alle variazioni di temperatura.

Conferma: Misurazione del tempo di risposta del sensore.

Influenza: La sospensione può causare misurazioni errate, che possono influire sulla qualità del prodotto o sull'efficienza del processo.

4. Impostazioni errate del trasmettitore

Causa: Le impostazioni errate del trasmettitore possono causare un'indicazione imprecisa della temperatura.

Conferma: Verifica delle impostazioni del trasmettitore.

Influenza: Le configurazioni errate possono portare a dati errati, che possono influenzare l'efficacia del processo.

8. Passaggi per la risoluzione

1. Scelta del tipo giusto di sensore

  1. Determinare quale tipo di sensore risponde ai requisiti del processo.
  2. Sostituire il sensore con un tipo appropriato.
  3. Verificare se il sensore soddisfa le richieste.

2. Riduzione della resistenza dei conduttori

  1. Misurare la resistenza dei conduttori.
  2. Sostituire i conduttori con elevata resistenza.
  3. Verificare la resistenza dei conduttori.

3. Riduzione del ritardo termico

  1. Misurare il tempo di risposta del sensore.
  2. Sostituire il sensore con una risposta più rapida.
  3. Verificare il tempo di risposta.

4. Correzione delle impostazioni del trasmettitore

  1. Verificare le impostazioni del trasmettitore.
  2. Modificare le impostazioni in base alle richieste.
  3. Verificare le impostazioni.

9. Misure preventive

Causa radice Strategia di manutenzione preventiva Metodo di controllo Intervallo consigliato
Scelta errata del sensore Utilizzo di un tipo di sensore appropriato Verifica del tipo di sensore Annualmente
Alto resistenza dei conduttori Sostituzione periodica dei conduttori Misurazione della resistenza dei conduttori Ogni 6 mesi
Ritenzione termica Utilizzo di sensori a risposta rapida Misurazione del tempo di risposta Annualmente
Impostazioni errate del trasmettitore Verifica periodica delle impostazioni Verifica delle impostazioni del trasmettitore Mensilmente

10. Componenti produttivi

Descrizione del componente Specificazione Quando sostituire Categoria UNITEC-D
Termometro Termocoppia, termistore, sensore di temperatura a resistenza In caso di deviazione delle misurazioni 03.02.05
Conduttori Resistenza minima 500 Ohm A elevata resistenza 03.02.06
Trasmettitore di temperatura Parametri configurati In caso di configurazioni errate 03.02.07

Contattare UNITEC-D per ottenere i componenti appropriati:
https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Riferimenti

  • EN 60584 — Sensori di temperatura
  • ISO 16034 — Trasmittitori di temperatura
  • DSTU 3013 — Requisiti per il controllo della temperatura
  • Manuali di manutenzione dei produttori
  • Documenti tecnici UNITEC-D

Fine

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