Lieber in eine eigene TSensorReader-Klasse auslagern und dort ggfs. threadsicher agieren.
Statische Klassen sind doch nur verkleidete Globale Dinger, und die wollen wir doch nicht.

Es ist besser, jedem Thread eine Instanz der TSensorReader-Klasse zu spendieren. Die Instanzen der TSensorReader-Klasse kümmern sich dann darum, ob und wie auf die DLL seriell oder parallel zugegriffen wird. Dem Thread sollte das egal sein.