Термометры радиальные с резьбой присоединения G1/2″: полное техническое описание и сфера применения

Термометры радиальные с резьбовым присоединением G1/2″ представляют собой класс контрольно-измерительных приборов, предназначенных для локального визуального контроля температуры в различных инженерных системах. Их ключевая конструктивная особенность заключается в расположении измерительной головки (циферблата) под углом 90° относительно оси резьбового штуцера, что обеспечивает оптимальную обзорность показаний при боковом или верхнем монтаже. Резьба G1/2″ (коническая трубная резьба по ISO 228-1, ранее DIN 259) является одним из наиболее распространенных стандартов для подключения измерительных приборов в гидравлических, пневматических, отопительных и промышленных системах среднего давления.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основу прибора составляет термометрическая система, состоящая из чувствительного элемента, капилляра и трубки Бурдона, соединенной с механизмом преобразования перемещения в угол поворота стрелки. В зависимости от типа чувствительного элемента, радиальные термометры с присоединением G1/2″ делятся на два основных вида:

• Биметаллические: Чувствительным элементом является спираль или пластина, изготовленная из двух прочно соединенных металлов с разным коэффициентом линейного расширения. При нагреве биметаллический элемент изгибается, и это механическое движение через систему передач преобразуется в движение стрелки по циферблату. Такие термометры не требуют дополнительной среды в системе, просты и надежны.
• Газонаполненные (манометрические): Система состоит из термобаллона, капилляра и трубки Бурдона, заполненных инертным газом (обычно азотом) или легкокипящей жидкостью. При изменении температуры давление в замкнутой системе меняется, что приводит к деформации трубки Бурдона и, соответственно, повороту стрелки. Такие системы обладают большей точностью и стабильностью на больших расстояниях (длина капилляра может достигать нескольких метров).

Корпус измерительной головки изготавливается из стали, алюминия или нержавеющей стали (например, AISI 304, AISI 316), что обеспечивает защиту от внешних воздействий и соответствует требованиям к эксплуатации в агрессивных средах. Штуцер с резьбой G1/2″ чаще всего выполняется из латуни или нержавеющей стали. Уплотнение резьбового соединения обеспечивается конусностью самой резьбы (без использования уплотнительной шайбы) или дополнительной герметизацией фум-лентой, льном с пастой.

Технические характеристики и параметры выбора

При подборе радиального термометра с резьбой G1/2″ необходимо учитывать комплекс взаимосвязанных параметров, определяющих его функциональность и долговечность.

Диапазон измеряемых температур

Зависит от типа термометрической системы и материалов. Стандартные диапазоны для биметаллических моделей: от -20°C до +60°C, от 0°C до +120°C, от 0°C до +300°C. Газонаполненные термометры могут охватывать более широкие диапазоны, вплоть до -70°C или +600°C, но для присоединения G1/2″ типичны рабочие диапазоны до +200°C… +400°C из-за ограничений по давлению.

Класс точности

Определяется как допустимое отклонение показаний прибора от реального значения температуры, выраженное в процентах от диапазона измерений. Для промышленных радиальных термометров стандартными являются классы точности 1.0, 1.5, 2.5. Класс 1.0 обеспечивает наивысшую точность в данной категории приборов.

Рабочее давление

Резьбовое соединение G1/2″ накладывает ограничения на максимальное допустимое давление в системе. Как правило, для латунных штуцеров это давление составляет до 25-40 бар (PN25/PN40) при комнатной температуре. С ростом температуры допустимое давление падает. Для нержавеющих штуцеров показатели могут быть выше.

Габаритные и присоединительные размеры

Ключевые размеры: диаметр корпуса (чаще 63 мм, 80 мм, 100 мм), длина погружаемой части штуцера (глубина монтажа), общая высота прибора. Необходимо точно знать глубину монтажа, чтобы чувствительный элемент (термобаллон или биметаллическая спираль) находился в потоке измеряемой среды, а не в стенке технологической арматуры.

Таблица 1. Типовые параметры радиальных термометров с резьбой G1/2″

Параметр	Биметаллический термометр	Газонаполненный термометр
Типовой диапазон	-20°C … +300°C	-50°C … +400°C
Класс точности	1.5, 2.5	1.0, 1.5
Макс. рабочее давление при 20°C	До 25 бар (зависит от корпуса)	До 40 бар (зависит от материала штуцера)
Длина капилляра/погружаемой части	Нет капилляра, погружаемая часть фиксированная (напр., 25, 40, 63 мм)	Капилляр до 10м, погружаемая часть термобаллона фиксированная
Материал штуцера	Латунь, нержавеющая сталь	Нержавеющая сталь AISI 316, латунь
Стойкость к вибрациям	Средняя (зависит от конструкции)	Высокая (система заполнена под давлением)

Сферы применения и особенности монтажа

Радиальные термометры с присоединением G1/2″ находят широкое применение в системах, где требуется надежный и наглядный контроль температуры без использования внешнего электропитания. Основные области использования:

• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВИК): Контроль температуры теплоносителя на выходе/входе котлов, в распределительных коллекторах, тепловых пунктах.
• Промышленная гидравлика и пневматика: Мониторинг температуры масла в гидравлических системах станков, прессов, другого технологического оборудования.
• Холодильное оборудование: Контроль температуры хладагента.
• Химическая и пищевая промышленность: Используются модели в корпусах из нержавеющей стали для контроля температуры в резервуарах, трубопроводах с нейтральными и агрессивными средами.
• Энергетика: Контроль температуры в системах смазки, охлаждения вспомогательного оборудования.

Монтаж осуществляется путем ввинчивания штуцера в заранее подготовленное резьбовое отверстие с соответствующей внутренней резьбой G1/2″. Отверстие должно быть расположено таким образом, чтобы циферблат после затяжки занял удобное для считывания положение. При монтаже необходимо:

• Обеспечить соосность резьбы, избегать перекосов, которые могут привести к повреждению резьбы или утечке.
• Использовать рекомендуемые производителем методы герметизации (лен, паста, фум-лента).
• Не прикладывать к корпусу измерительной головки чрезмерных усилий для поворота — вращение осуществляется за шестигранник под корпусом (гайку) штуцера.
• Убедиться, что длина погружаемой части (глубина монтажа) соответствует условиям измерения: чувствительный элемент должен находиться в потоке среды.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Автономность и надежность: Не требуют питания, просты в эксплуатации.
• Наглядность: Мгновенное визуальное считывание показаний.
• Универсальность присоединения: Резьба G1/2″ является отраслевым стандартом.
• Устойчивость к внешним условиям: Защищенный корпус, возможность изготовления во взрывозащищенном исполнении.
• Стоимость: Относительно низкая цена по сравнению с электронными аналогами с системами вывода сигнала.

Ограничения:

• Отсутствие дистанционной передачи сигнала: Показания снимаются только локально (за исключением моделей с дополнительными контактными группами для сигнализации).
• Механическая инерционность: Время отклика на изменение температуры может составлять от нескольких секунд до десятков секунд.
• Ограничение по давлению и температуре: По сравнению с термометрами с фланцевым присоединением, резьбовое соединение G1/2″ накладывает ограничения на максимальные рабочие параметры системы.
• Влияние окружающей температуры: На показания газонаполненных термометров может влиять температура окружающей среды в районе капилляра и измерительной головки (производители компенсируют это конструктивно, но не полностью).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается резьба G1/2″ от R1/2″?

Резьба G1/2″ — это цилиндрическая трубная резьба по стандарту ISO 228-1 (DIN 259). Резьба R1/2″ — коническая трубная резьба по стандарту ISO 7-1 (DIN 2999). Они не являются взаимозаменяемыми. Резьба R (коническая) обеспечивает герметичность за счет деформации резьбовых витков при затяжке, в то время как G (цилиндрическая) требует дополнительного уплотнения на торце или по резьбе (прокладка, лен, паста). В маркировке термометров чаще всего под G1/2″ подразумевается именно цилиндрическая резьба.

Можно ли установить такой термометр непосредственно в трубопровод высокого давления?

Непосредственный монтаж в трубопровод малого диаметра не рекомендуется из-за создания локального гидравлического сопротивления и потенциального нарушения потока. Стандартной практикой является установка термометра в специальный термометрический гильзу (пневматическую гильзу) или в тройник (бочонок) с резьбой, который приварен или врезан в трубопровод. Гильза защищает чувствительный элемент от воздействия высокого давления и агрессивной среды, позволяя производить замену прибора без остановки процесса.

Что делать, если показания термометра «залипают» или двигаются скачкообразно?

Такое поведение характерно для износа механизма (шестереночной передачи) или загрязнения внутренней полости. Биметаллические термометры в этом случае, как правило, ремонту не подлежат и подлежат замене. Для газонаполненных приборов причиной может быть повреждение капилляра или разгерметизация системы, что также приводит к необходимости замены. Профилактический ремонт в полевых условиях нецелесообразен.

Как правильно выбрать глубину монтажа (погружаемую длину)?

Длина погружаемой части (штуцера или термобаллона) должна быть такой, чтобы чувствительный элемент находился в центре потока измеряемой среды. Минимальная глубина — не менее 1/3 диаметра трубопровода или резервуара. Стандартные длины: 25, 40, 63, 100 мм. При установке в гильзу необходимо учитывать ее внутреннюю глубину и возможный воздушный зазор, который ухудшает теплопередачу.

Существуют ли радиальные термометры с резьбой G1/2″ и электрическим выходным сигналом?

Да, существуют комбинированные модели, которые совмещают в себе визуальный циферблат и встроенный датчик температуры (например, термосопротивление Pt100 или термопару). Такие приборы имеют дополнительный электрический разъем или выводные клеммы и позволяют одновременно визуально контролировать температуру и передавать ее значение в систему АСУ ТП. Это оптимальное решение для задач, требующих резервирования и диспетчеризации.

Заключение

Термометры радиальные с резьбовым присоединением G1/2″ остаются востребованным и надежным инструментом для локального контроля температуры в широком спектре инженерных и промышленных систем. Их выбор должен основываться на тщательном анализе рабочих условий: диапазона температур и давления, агрессивности среды, необходимой точности и глубины монтажа. Понимание конструктивных различий между биметаллическими и газонаполненными моделями, а также правил их монтажа и эксплуатации, позволяет обеспечить длительную и безотказную работу оборудования, что является критически важным для поддержания эффективности и безопасности технологических процессов в энергетике и на производстве.