Защитные гильзы для датчиков давления
2 месяца назад
2 мин.
1
Защитные гильзы для датчиков давления: механическая защита, теплоизоляция и удобство обслуживания.
Защитные гильзы применяются для изоляции датчиков давления от потока рабочей среды и предотвращения воздействия агрессивных, горячих, вибрационных или абразивных факторов. Гильза служит барьером между измерительным прибором и средой и позволяет демонтировать датчик без остановки системы, что критически важно на непрерывных производственных процессах.
Назначение защитной гильзы
Защитная гильза выполняет сразу несколько инженерных функций:
- обеспечивает механическую и химическую защиту датчика;
- уменьшает влияние вибраций и гидроударов;
- снижает тепловую нагрузку;
- позволяет замену и калибровку датчика без нарушения герметичности системы;
- стабилизирует измерительный процесс в сложных. потоковых условиях
Если датчик устанавливается в поток напрямую, он подвергается износу, коррозии и термическим перегрузкам. Гильза принимает эти воздействия на себя.
Конструкция защитной гильзы
Гильза обычно представляет собой:
- металлическую трубку с определённой толщиной стенки;
- резьбовое или фланцевое присоединение;
- внутренний канал для датчика;
- уплотнительный интерфейс.
Внутреннее пространство может быть воздушным или заполнено жидкостью для лучшей передачи давления и теплоизоляции.
Материалы гильз
Материал выбирается на основе свойств среды:
- нерж. сталь 316L — универсальный выбор для большинства сред;
- дуплексная сталь — для морских и хлоридных сред;
- титан — для солевых растворов и морской воды;
- тантал, гафний — для кислот и агрессивной химии;
- монель, инконель — для экстремальных температур и давления.
Важно: материал гильзы должен быть совместим с химией среды и не вступать с ней в реакцию.
Тепловая защита датчика
Гильза представляет собой тепловой барьер:
Например:
- пар в системе: 180–300 °C;
- допустимая температура датчика: 80 °C.
Гильза снижает тепловую нагрузку благодаря:
- толщине стенки;
- геометрической длине;
- теплоизолирующему зазору.
В системах пара часто используется комбинация: сифон + гильза.
Гидродинамическое взаимодействие
Гильза влияет на поток среды. Правильная форма обеспечивает:
- минимальное сопротивление потоку;
- отсутствие вихреобразования;
- снижение локальных напряжений.
Неправильно подобранная гильза может вызвать:
- дополнительные турбулентности;
- кавитационные зоны;
- вибрационные резонансы.
Поэтому её форму и длину нужно рассчитывать с учётом типа потока.
Обслуживание и эксплуатационная гибкость
Большой плюс гильзы — возможность обслуживать датчик без отключения системы. Датчик можно извлечь, заменить, откалибровать, провести поверку. Штатная эксплуатация не нарушается, и трубопровод остаётся герметичным.
Типичные ошибки при использовании гильз
- установка слишком короткой гильзы → датчик попадает в нестабильную зону;
- несоответствие материала среде → коррозия;
- слишком тонкие стенки → вибрация и резонанс;
- отсутствие теплоизоляции при высокой температуре;
- неправильная ориентация по потоку.
Инженерные рекомендации
- устанавливать гильзу под углом или вдоль потока, а не перпендикулярно;
- выбирать материал по химическому составу среды;
- учитывать температуру и перепады давления;
- избегать установки рядом с вентилями и поворотами труб;
- рассчитывать жесткость и толщину стенки на вибрационные нагрузки.