Система измерения градиента температуры и изменения геометрии баллона Опции

[Aoklyunin]

Всем добророго времени суток!

Передо мной на производстве поставили задачу собрать систему, которая бы замеряла параметры баллона. Баллон сам из нержавейки, сверху на него "намотана" армирующая нить. Сразу после намотки его подвергают термической обработке при температуре +200.
Теперь сама задача)
1) нужно измерить температуру (диапазон измерений от -150 до + 50 градусов по Цельсию) в 20 точках, причём непосредственно у нержавейки, т.е. термодатчик необходимо "замотать" под армирующую нить, поэтому я склоняюсь к терморезисторам. Единственное, нужно подобрать какие-то кабели термостойкие. Что скажете про такое решение? Есть ли какие-то другие идеи.
2) нужно регистрировать изменение геометрии баллона во время повышения давления внутри него. Смещение выбранных точек для измерения не должно превышать 5мм, а если превышает, то это уже аварийный случай. Поэтому я думаю взять тензодатчики, как вы считает, подходящее это решение или нет.
3) система обработки и отображения. Нужно все данные вывести на какую-нибудь защищённую панель, которая бы работала при температуре от -50 до +50 и имела защиту от механических воздействий, пыли, влаги и т.д. В принципе, я привык работать с контроллерами beckhoff, но у них нет таких защищённых панелей и ПЛК, но такое кол-во датчиков они могут без дополнительного геморроя. Может быть, кто-т о имел схожие по "физической защищённости" задачи. Посоветуйте, пожалуйста, какие-нибудь фирмы (желательно российские).

Заранее спасибо тем, кто откликнется)

[Guest_TSerg_*]

1. Изменение геометрии определяется лазерным сканированием, т.е. созданием 3D-слепка.
2. Температура - термопарами в защитных оболочках + высокотемпературные провода.

Если пункт 1 сложен, то щупами с тензо-сенсорами, индуктивными/опто датчиками перемещений, сколько нужно по количеству.

[Aoklyunin]

1. Изменение геометрии определяется лазерным сканированием, т.е. созданием 3D-слепка.
2. Температура - термопарами в защитных оболочках + высокотемпературные провода.

Если пункт 1 сложен, то щупами с тензо-сенсорами, индуктивными/опто датчиками перемещений, сколько нужно по количеству.

1. Изменение геометрии здесь подразумевает именно отловить смещение конкретных точек. Т.е. лазерное сканирование для моей задачи неоправданно трудоёмко.
2. А чем плохи терморезисторы? Просто термопара конструктивно довольно габаритная, поэтому "незаметно" под стекловолокно замотать не получится.

Основная проблема, на самом деле, в системе, которая бы показания датчиков выводила на экран. Я понимаю, что нужен какой-то ПЛК и аналоговые модули ввода, вопрос, какое оборудование могло бы работать при таких условиях, да ещё и можно было бы "прикрепить" элементарную визуализацию по типу SCADA систем или, в крайнем случае, самому написать.

По первому вопросу - напрашивается платиновый термометр сопротивления. Попросту нить, как в стандартных датчиках. Если такое решение по карману.
По второму - не указаны размеры баллона, но это должен быть очень большой баллон, чтобы деформация, приводящая к линейному удлинению до 5мм, не считалась аварийной. Он же не резиновый, это же нержавеющая сталь. Тут нет опечатки?

Всё правильно, диаметр баллона порядка 1 метра

[Tanya]

1. Изменение геометрии здесь подразумевает именно отловить смещение конкретных точек. Т.е. лазерное сканирование для моей задачи неоправданно трудоёмко.
2. А чем плохи терморезисторы? Просто термопара конструктивно довольно габаритная, поэтому "незаметно" под стекловолокно замотать не получится.

Трудно сказать, что будет с терморезистором при таких непредсказуемых напряжениях на поверхности. А термопару сделать из голых проводов. Тоже не очень понятно, как она себя поведет... Терморезистор тоже можно намотать внутри армирующей обмотки. Или даже один виток. Или несколько параллельно отдельных витков для надежности. Вот только не скажу, могут ли они обратимо деформироваться на 5 процентов при низкой температуре... Можно ли вделать какие-то штыри, торчащие наружу?

[Tanya]

Терморезистор тоже можно намотать внутри армирующей обмотки. Или даже один виток.

Описалась - д.б. тензорезистор.

[Меджикивис]

д.б. тензорезистор.

Но, боюсь, он за счет ТКС и вправду будет еще и терморезистором... Так что, Вы даже более правы, чем полагаете)))))
ИМХО, оптические методы, о которых выше сказали - вне конкуренции тут. Но ценаааааа.....

[Tanya]

Но, боюсь, он за счет ТКС и вправду будет еще и терморезистором... Так что, Вы даже более правы, чем полагаете)))))

Но ведь тензорезистры делают из материала с малым температурным коэффициентом сопротивления. Думала, что это очевидно.
Также очевидно, что тонкие стержни, приделанные перпендикулярно поверхности не снизят заметно прочность.
А уж с ними измерить изменение размера тривиально.

[Меджикивис]

Но ведь тензорезистры делают из материала с малым температурным коэффициентом сопротивления. Думала, что это очевидно.

Сильно сомневаюсь, что кто-то дает гарантии в диапазоне до -150. Тут даже и механические параметры существенно изменятся.
Вообще, это значительно более нетривиальная задача, чем измерение температуры основы.


Может быть можно попробовать отследить смещение металлической стенки баллона индуктивным датчиком.
Надо уловить смещение 5мм. Вопрос: с какого расстояния?- какова толщина стекловолоконной обмотки?

Сообщение отредактировал Меджикивис - Oct 23 2015, 11:19

[Tanya]

Сильно сомневаюсь, что кто-то дает гарантии в диапазоне до -150. Тут даже и механические параметры существенно изменятся.
Вообще, это значительно более нетривиальная задача, чем измерение температуры основы.

Есть ведь справочники... Для особо недоверчивых есть омметр и жидкий азот.