Motstandstermometre — operasjonsprinsipp, typer og konstruksjoner, bruksegenskaper

En av de mest populære typene termometre i bransjen er et motstandstermometer, som er en primær transduser for å oppnå en nøyaktig temperaturverdi som krever en ekstra, normaliserende omformer eller en industriell PLS—programmerbar logikkkontroller.

Et motstandstermometer er en struktur der en platina- eller kobbertråd er viklet på en spesiell dielektrisk ramme, plassert inne i en forseglet beskyttelsesveske, praktisk i form for installasjon.

Driften av et motstandstermometer er basert på fenomenet med en endring i den elektriske motstanden til en leder avhengig av dens temperatur (fra temperaturen til objektet som undersøkes av termometeret). Avhengigheten av lederens motstand av temperatur ser generelt slik ut: Rt = R0 (1 + at), der R0 er lederens motstand ved 0 ° C, Rt er motstanden til lederen ved t ° C, og er temperaturkoeffisienten for motstanden til det varmefølsomme elementet.

I prosessen med å endre temperaturen, endrer de termiske vibrasjonene til metallets krystallgitter amplitude, og den elektriske motstanden til sensoren endres tilsvarende. Jo høyere temperatur - jo mer krystallgitteret vibrerer - jo høyere motstand mot strøm. Tabellen ovenfor viser de typiske egenskapene til to populære motstandstermometre.

Sensorens varmebestandige hus er designet for å beskytte den mot mekanisk skade mens temperaturen på en gjenstand måles.

På bildet: 1 - et følsomt element laget av platina eller kobbertråd, i form av en spiral, plassert på en keramisk stang; 2 - porøs keramisk sylinder; 3 - keramisk pulver; 4 — beskyttende ytre rør av rustfritt stål; 5 - strømoverføringsledninger; 6 — utvendig beskyttelsesrør av rustfritt stål; 7 — termometerhode med avtagbart deksel; 8 — terminaler for tilkobling av utgangsledningen; 9 — ledning til festeanordningen; 10 — en gjenget hylse for installasjon i en rørledning med tilkoblinger med en innvendig gjenge.

Hvis brukeren nøyaktig har bestemt formålet som en termisk sensor er nødvendig for, og har nøyaktig valgt et motstandstermometer (motstandstermometer), så er de viktigste kriteriene for å løse den kommende oppgaven: høy nøyaktighet (ca. 0,1 ° C), stabilitetsparametere, nesten lineær avhengighet av motstanden på et temperaturobjekt, utskiftbarhet av termometre.

Typer og design

Så, avhengig av materialet som det følsomme elementet i motstandstermometeret er laget av, kan disse enhetene deles inn i to grupper: termiske kobbertransdusere og platina termiske transdusere.Sensorer som brukes over hele Russlands territorium og dets nærmeste naboer er merket som følger. Kobber - 50M og 100M, platina - 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

De mest følsomme Pt1000- og Pt100-termometrene er laget ved å sputtere det tynneste laget av platina på et keramisk underlag. Teknologisk sett blir en liten mengde platina (ca. 1 mg) avsatt på det følsomme elementet, noe som gir elementet en liten størrelse.

Samtidig er egenskapene til platina bevart: lineær avhengighet av motstand på temperatur, motstand mot høye temperaturer, termisk stabilitet. Av denne grunn er de mest populære platinamotstandstransduserne Pt100 og Pt1000. Kobberelementene 50M og 100M er laget ved å vikle tynn kobbertråd for hånd, og platina 50P og 100P ved å vikle platinatråd.

Funksjoner ved bruk

Før du installerer termometeret, bør du forsikre deg om at typen er valgt riktig, at kalibreringskarakteristikken samsvarer med oppgaven, at lengden på installasjonen av arbeidselementet er egnet, og andre designfunksjoner tillater installasjon på dette stedet, for utendørs forhold.

Sensoren kontrolleres for ekstern skade, kroppen kontrolleres, integriteten til sensorviklingen kontrolleres, så vel som isolasjonsmotstanden.

Noen faktorer kan påvirke nøyaktigheten av målingen negativt. Hvis sensoren er installert på feil sted, samsvarer ikke lengden på installasjonen med arbeidsforholdene, dårlig forsegling, brudd på termisk isolasjon av rørledningen eller annet utstyr - alt dette vil føre til en feil i temperaturmålingen.

Alle kontakter må kontrolleres, for hvis den elektriske kontakten i tilkoblingene til enheten og sensoren er dårlig, er dette full av feil. Kommer det fukt eller kondens på termometerspolen, er det en kortslutning, er koblingsskjemaet riktig (ingen kompensasjonsledning, ingen linjemotstandsjustering), stemmer kalibreringen av måleapparatet med kalibreringen av sensoren? Dette er viktige øyeblikk som du alltid bør være oppmerksom på.

Her er de typiske feilene som kan oppstå når du installerer en termisk sensor:

• Hvis det ikke er varmeisolasjon på rørledningen, vil det uunngåelig føre til varmetap, så temperaturmålestedet må velges slik at alle eksterne faktorer er tatt i betraktning på forhånd.

• En kort eller overdreven lengde på sensoren kan bidra til en feil på grunn av feil installasjon av sensoren i arbeidsstrømmen til mediet som studeres (sensoren er ikke installert mot strømmen, og ikke langs strømmens akse, da den skal være i henhold til reglene).

• Sensorkalibreringen samsvarer ikke med det foreskrevne installasjonsskjemaet i dette anlegget.

• Brudd på betingelsen for å kompensere den parasittiske påvirkningen av den skiftende omgivelsestemperaturen (kompensasjonsplugger og kompensasjonsledning er ikke installert, sensoren er koblet til temperaturregistreringsenheten i en to-lederkrets).

• Det tas ikke hensyn til miljøets natur: økt vibrasjon, kjemisk aggressivt miljø, høy luftfuktighet eller høytrykksmiljø. Sensoren må møte og tåle miljøforholdene.

• Løs eller ufullstendig kontakt med sensorterminalene på grunn av dårlig lodding eller på grunn av fuktighet (ingen tetting av ledningene fra utilsiktet fuktinntrengning i termometerhuset).