Hvert år produsrers 100 000 Pt-100-elementer hos Endress+Hausser med denne maskinen. (Bilde: Endress+Hausser)
Rita Refvik, produktansvarlig for trykk- og temperaturinstrumenter, raffinerier og kjemisk industri hos Endress+Hausser, Skandinavia (Bilde: Endress+Hausser)
Et Pt-100 elementet fra Endress+Hausser der temperaturen måles fra tuppen av elementet. (Bilde: Werner Moller)
Skisse fra Endress+Hausser om iTHERM sensorene. Til venstre StrongSense og til høyre modellen QuickSense som har rask responstid. (Bilde: Endress+Hausser og Lina Merit Jacobsen)

Spesialdesignet tynnfilmsensor

Automatisert produksjon av Pt-100-elementer revolusjonerer kvaliteten på målingen.

Artikkelserie, del 1

Rita Refvik skriver en serie på fem artikler om temperatur- og trykkmålinger. Refvik er produktansvarlig for trykk- og temperaturinstrumenter, og hun har industriansvar for raffinerier og kjemisk industri hos Endress+Hauser, Skandinavia.

Refvik stiller med omfattende instrumenteringserfaring. Etter mange års praktisk erfaring fra kjemisk treforedling som operatør og automatiker og 18 år som leverandør, har hun også god innsikt i problemstillinger og løsninger i andre bransjer. 

Del 1, nr. 8/15: Nyvinning innen sensorteknologi – automatisert produksjon av Pt-100-elementer

Del 2, nr. 1/16: Huskeregler for montasje: Trykk- og differansetrykkinstrumenter – slik unngår du feilmålinger

Del 3, nr. 2/16: Huskeregler for montasje: Temperaturinstrumenter – slik unngår du feilmålinger

Del 4, nr. 3/16: Etterinstallasjon av temperaturmålinger i trykksatt utstyr – hvordan løses det?

Del 5, nr. 4/16: Hydrostatisk trykkmåling – gammel metode men fortsatt aktuell

iTHERM

Fordelene

  • iTHERM TS111 – verdens eneste helautomatiske Pt-100-elementproduksjon – gir full sporbarhet og topp kvalitet
  • iTHERM StrongSens – uovertruffen vibrasjonståleevne (>60g) sikrer maksimal pålitelighet
  • iTHERM QuickSens – utrolig rask responstid (T90≤0,75s) gir optimal prosesskontroll ved raske temperaturendringer eller der korte innstikkslengder er nødvendig.
  • E+H er markedets eneste produsent som tilbyr Manufacturer’s Declaration (fabrikkgaranti) på lang stabilitet.

Temperaturmåling er viktig i de fleste prosesser – både for kvaliteten, ofte også for sikkerheten og av kostnadsmessige hensyn. Som regel er det installasjonen og utformingen av lommen som får oppmerksomheten, eller transmitteren; hvordan den parametriseres og hvilken informasjon man kan hente ut. Men har du tenkt på kvaliteten på selve Pt-100 elementet? På hva det betyr for nøyaktigheten på og driftssikkerheten til målepunktet ditt?

Mange tenker nok feilaktig at alle Pt-100 elementer har samme kvalitet. Det finnes mange forskjellige Pt-100 sensorer. Det finnes også mange løsninger for å produsere et Pt-100 element. Sammenføyning av Pt-100 sensoren til ledningene og sveising av kapselen den sitter i til resten av elementet er hittil alltid gjort manuelt.

Tynnfilmsensor

Som eneste produsent i verden har Endress+Hauser automatisert prosessene med å produsere sensorkapslene og sammenføyningen til MgO kabelen. Selve Pt-100 sensoren er en høyteknologisk tynnfilmsensor spesialdesignet for god nøyaktighet i et bredt temperaturspekter. Sensoren er støpt inn i kapselen med et keramisk støpemateriale – utført av en robot som sikrer nøyaktig produksjon med god repeterbarhet. Også sammenføyningen til MgO kabelen er enestående. Den gjøres i verdens eneste helautomatiske maskin der sensorledninger og forbindelsesledningene i MgO kabelen lasersveises. Lasersveisingen smelter sammen ledningene uten bruk av sveiseelektroder, dette sikrer en god forbindelse som både tåler høye temperaturer og kraftige vibrasjoner.

Et Pt-100 elementet fra Endress+Hausser der temperaturen måles fra tuppen av elementet.
Et Pt-100 elementet fra Endress+Hausser der temperaturen måles fra tuppen av elementet. Foto: Werner Moller

 

Maskinen er innglasset slik at duggpunktet kan senkes til et minimum. På denne måten sikres det at fukt ikke blir innkapslet i Pt-100 elementet og korrosjon og reduksjon av isolasjonsmotstanden unngås.

Når temperaturelementet er ferdig produsert går det gjennom en høyspenningstest og deretter blir det kalibrert i isvann for å sjekke nøyaktigheten.

Alle dataene om Pt-100 elementet, type sensor, keramikk, materiale i beskyttelseskappen osv., samt testresultater blir loggført sammen med serienummeret slik at hvert temperaturelement er sporbart. Nøyaktighet, repeterbarhet, langtidsstabilitet, responstid etc. tilfredsstiller selvsagt kravene i IEC 60751.

Har du lest: Hvordan redusere måleusikkerheter

To typer

Endress+Hauser har utviklet 2 typer sensorelementer; en såkalt StrongSens og en QuickSens. StrongSens har tynnfilmsensoren sentrert i innkapslingen og er pakket godt inn i et keramisk støpemateriale. Denne sensoren egner seg meget godt i tøffe applikasjoner med høye vibrasjoner; opp til 60g, for eksempel på kompressorer og kraftige pumper, og i temperaturområder helt opp til 500°C. I QuickSens er tynnfilmelementet limt til metallkapselen med et materiale som er varmeledende, men likevel galvanisk isolerende. Dette gjør at den har en meget hurtig responstid; T50= 0,75s. Den egner seg godt til applikasjoner med raske temperaturendringer, for eksempel i matindustrien – både i forbindelse med SIP/CIP vasking og på pasteuriseringsenheter. Den raske responstiden er også nyttig ved behov for meget korte innstikkslengder; den raske responstiden gjør at varmetapet til omgivelsene via godset i hylsen, lommen og prosesstilkoblinen er tregere enn varmeoverføringen fra prosessmediet til Pt-100 sensoren. QuickSens har også en forbedret vibrasjonsmotstandsdyktighet. Temperaturmaskinen produserer Pt-100 elementer med begge sensortyper, totalt rundt 100.000 temperaturelementer per år.

Les også: Kongen blant sensorer

God repeterbarhet og stabil

De automatiserte prosessene for sensorkapsling og produksjon av Pt-100 elementer sikrer en meget høy kvalitet. Repeterbarhet og langtidsstabilitet er betydelig forbedret, og vibrasjonsmotstand og temperaturområde er økt. Disse sensorene kan derfor også brukes i applikasjoner der man tidligere brukte Termoelementer pga. behov for rask responstid. Termoelementer har ikke samme gode nøyaktighet og langtidsstabilitet, og kvaliteten på disse målingene blir nå bedre.