Hitteschilden voor hoge temperatuur dataloggers

Hitteschilden voor datalogging bij hoge temperaturen

Meet temperaturen in extreme omgevingen en bescherm tegelijkertijd uw datalogger.

Temperatuurdataloggers worden vaak gebruikt in ovens, autoclaven, voedselverwerkingsinstallaties en andere industriële processen waarbij de werkelijke procestemperatuur hoger kan zijn dan de toegestane bedrijfstemperatuur van de elektronica en batterij van de logger.

Een hitteschild voor een temperatuurdatalogger biedt hiervoor een praktische oplossing. Het MadgeTech HiTemp140-TS hitteschild beschermt geschikte HiTemp140 dataloggers tegen snelle warmteoverdracht, terwijl de roestvaststalen temperatuurprobe rechtstreeks aan het proces blootgesteld blijft.

Afhankelijk van de temperatuur, blootstellingsduur en het procesmedium kan de HiTemp140-TS worden gebruikt in omgevingen van -200 °C tot +250 °C.

Belangrijk: bij extreme temperaturen is de bescherming van het hitteschild tijdsgebonden. Een hitteschild maakt de datalogger dus niet geschikt voor onbeperkt gebruik bij +250 °C.

Wat doet een hitteschild?

Een hitteschild vormt een thermische barrière tussen de procesomgeving en de behuizing van de datalogger.

Het principe is eenvoudig:

Procestemperatuur → blootgestelde temperatuurprobe → hitteschild → beschermde datalogger

De temperatuurprobe blijft blootgesteld en meet rechtstreeks de werkelijke procestemperatuur. Tegelijkertijd vertraagt de PTFE-behuizing de overdracht van warmte of koude naar de elektronica en batterij in de logger.

Hierdoor kunnen metingen worden uitgevoerd in omgevingen die normaal gesproken buiten het toegestane bedrijfstemperatuurbereik van de datalogger vallen.

Wanneer heeft u een hitteschild nodig?

Een hitteschild is vooral nuttig wanneer de procestemperatuur hoger is dan de normale bedrijfstemperatuur van de datalogger.

Typische toepassingen zijn:

• Industriële ovens
• Transportovens
• Voedselverwerking
• Noten branden en frituurprocessen
• Autoclaafvalidatie
• Testen van vaatwassers
• Validatie van thermische processen
• Procesbewaking bij hoge temperaturen

De HiTemp140-TS is bovendien onderdompelbaar en kan worden gebruikt in geschikte vloeistoftoepassingen.

Hoe lang kan een datalogger bij hoge temperatuur worden gebruikt?

Dit is een van de belangrijkste vragen bij het selecteren van een hitteschild.

Tussen -40 °C en +140 °C specificeert MadgeTech een onbeperkte blootstellingsduur voor de HiTemp140 wanneer deze wordt gebruikt met het HiTemp140-TS hitteschild.

Boven +140 °C en onder -40 °C gelden maximale blootstellingstijden. De toegestane blootstellingsduur is bovendien afhankelijk van het gebruik in lucht of vloeistof.

Maximale blootstellingstijden bij hoge temperaturen

Het verschil tussen lucht en vloeistof is belangrijk. Warmteoverdracht in een vloeistof kan aanzienlijk sneller plaatsvinden dan in lucht. Hierdoor wordt de toegestane blootstellingstijd van de datalogger in het hitteschild korter.

Praktische voorbeelden

Voorbeeld 1: Kan ik 30 minuten meten bij 180 °C?

Proces: 180 °C - 30 minuten - Lucht

• Maximale blootstelling met Flush hitteschild: 37 minuten
• Maximale blootstelling met Vented hitteschild: 42 minuten

Resultaat: een meting van 30 minuten valt binnen de gepubliceerde maximale blootstellingstijd van beide uitvoeringen.

Voorbeeld 2: Kan ik 35 minuten meten bij 220 °C?

Proces: 220 °C - 35 minuten - Lucht

• Maximale blootstelling met Flush hitteschild: 27 minuten
• Maximale blootstelling met Vented hitteschild: 30 minuten

Resultaat: nee. Een meting van 35 minuten overschrijdt de gepubliceerde maximale blootstellingstijd van beide uitvoeringen.

Voorbeeld 3: Kan ik meten in vloeistof bij 200 °C?

Proces: 200 °C - 15 minuten - Vloeistof

• Maximale blootstelling met Flush hitteschild: 18 minuten
• Maximale blootstelling met Vented hitteschild: 21 minuten

Resultaat: een meting van 15 minuten valt binnen de gepubliceerde limiet van beide uitvoeringen.

Flush of Vented hitteschild?

Het HiTemp140-TS hitteschild is verkrijgbaar in twee uitvoeringen: Flush en Vented.

HiTemp140-TS Flush

Bij de Flush-uitvoering is de temperatuurprobe volledig blootgesteld, terwijl de behuizing van de datalogger beschermd blijft in het hitteschild.

Hierdoor blijft de maximale bruikbare probelengte beschikbaar. Deze uitvoering is vooral geschikt wanneer de probe:

• in een product moet worden gestoken
• een specifiek meetpunt moet bereiken
• dieper in het proces moet worden geplaatst

HiTemp140-TS Vented

De Vented-uitvoering biedt extra mechanische bescherming rond de temperatuurprobe.

Deze uitvoering is vooral geschikt wanneer:

• de datalogger tijdens het proces kan bewegen
• de complete logger wordt ondergedompeld
• extra bescherming van de probe gewenst is

De Vented-uitvoering biedt volgens de gepubliceerde specificaties van de fabrikant bovendien iets langere maximale blootstellingstijden.

De begintemperatuur is belangrijk

De gepubliceerde maximale blootstellingstijden gaan ervan uit dat zowel de HiTemp140 datalogger als het hitteschild beginnen bij ongeveer 25 °C.

Dit is belangrijk omdat het hitteschild werkt door de warmteoverdracht te vertragen. Wanneer het hitteschild al warm is voordat het proces begint, is er minder thermische capaciteit beschikbaar om de datalogger te beschermen.

Laat bij herhaalde metingen zowel het hitteschild als de datalogger daarom terugkeren naar ongeveer kamertemperatuur voordat een volgende meting bij extreme temperatuur wordt gestart.

De datalogger koelen na een meting bij hoge temperatuur

Wanneer het hitteschild uit een oven of heet proces wordt verwijderd, stopt de warmteoverdracht niet onmiddellijk.

Warmte die in het hitteschild is opgeslagen kan de datalogger blijven opwarmen, zelfs nadat de complete samenstelling al uit het proces is verwijderd.

Na blootstelling aan hoge temperaturen specificeert MadgeTech twee mogelijkheden:

• Verwijder de datalogger direct uit het hitteschild. Neem hierbij passende voorzorgsmaatregelen omdat de samenstelling zeer heet kan zijn.
• Plaats de complete datalogger met hitteschild gedurende minimaal 15 minuten in een waterbad van ongeveer 25 °C.

Laat een hete datalogger niet zomaar in het hitteschild zitten in de veronderstelling dat de logger direct begint af te koelen.

Wat gebeurt er bij oplopende of wisselende temperatuurprofielen?

Niet ieder industrieel proces werkt met één constante temperatuur.

Een typisch proces kan er bijvoorbeeld zo uitzien:

25 °C → opwarmen naar 190 °C → tijd op temperatuur → afkoelfase

In deze situatie is alleen kijken naar de maximale blootstellingstijd bij 190 °C niet voldoende.

Bij toepassingen met een temperatuurstijging boven 140 °C, of bij andere complexe temperatuurprofielen, moet het volledige thermische proces worden beoordeeld.

Belangrijke parameters zijn:

• Begintemperatuur
• Maximale procestemperatuur
• Opwarmtijd
• Tijd op maximale temperatuur
• Afkoeltijd
• Totale procesduur
• Procesmedium zoals lucht, stoom, water of olie

Weet u niet zeker of een hitteschild geschikt is voor uw proces?

Het selecteren van een hitteschild is niet alleen een kwestie van kijken naar de maximale procestemperatuur.

Voor een betrouwbare beoordeling van de toepassing moeten altijd de volgende factoren worden meegenomen:

Temperatuur + Blootstellingsduur + Procesmedium + Volledig temperatuurprofiel

Stuur PIMZOS uw temperatuurprofiel en procesgegevens. Wij kunnen helpen bepalen of de HiTemp140 met hitteschild geschikt is voor uw meting en adviseren over de juiste datalogger, probe en hitteschildconfiguratie.

Handige informatie om mee te sturen:

• Minimale en maximale temperatuur
• Totale procesduur
• Tijd boven 140 °C
• Opwarm- en afkoeltijden
• Procesmedium: lucht, stoom, olie, water, enz.
• Gewenste probelengte
• Gewenste meetpositie

Veelgestelde vragen over hitteschilden

Kan een temperatuurdatalogger meten bij 250 °C?

Ja. Met een geschikte HiTemp140 datalogger en een HiTemp140-TS hitteschild kunnen metingen worden uitgevoerd in omgevingen tot 250 °C, maar slechts gedurende een beperkte tijd.

Bij 250 °C bedraagt de gepubliceerde maximale blootstellingstijd in lucht 22 minuten met de Flush-uitvoering en 24 minuten met de Vented-uitvoering.

Heeft het hitteschild invloed op de gemeten temperatuur?

Het hitteschild beschermt de behuizing van de datalogger. De temperatuurprobe blijft blootgesteld aan het proces en meet rechtstreeks de werkelijke procestemperatuur.

Kan het HiTemp140 hitteschild worden ondergedompeld?

Ja. De HiTemp140-TS is ontworpen voor ondergedompeld gebruik. Voor toepassingen in vloeistof gelden andere maximale blootstellingstijden dan voor toepassingen in lucht.

Waarvan is het HiTemp140-TS hitteschild gemaakt?

De behuizing van de HiTemp140-TS is vervaardigd uit PTFE.

Kan ik een temperatuurdatalogger met hitteschild in een oven gebruiken?

Ja. Transportovens en andere industriële processen bij hoge temperatuur behoren tot de typische toepassingen. De toegestane meetduur hangt af van de procestemperatuur en het volledige temperatuurprofiel.

Kan het hitteschild opnieuw worden gebruikt?

Ja. Het hitteschild is herbruikbaar. Bij herhaalde metingen onder extreme temperaturen moeten zowel het hitteschild als de datalogger terugkeren naar ongeveer kamertemperatuur voordat opnieuw gebruik wordt gemaakt van de gepubliceerde blootstellingstijden.

Ondersteuning bij datalogging op hoge temperatuur

Datalogging bij hoge temperaturen vraagt om meer dan alleen het selecteren van een datalogger met het hoogste mogelijke temperatuurbereik.

De juiste oplossing hangt af van het volledige proces, waaronder temperatuur, duur, procesmedium, positie van de probe en de omstandigheden tijdens het afkoelen.

Neem contact op met PIMZOS en stuur ons uw toepassing en temperatuurprofiel. Wij helpen u graag bij het selecteren van de juiste HiTemp140 datalogger en hitteschildconfiguratie.