Modstandstermometre — funktionsprincip, typer og konstruktioner, brugsegenskaber

En af de mest populære typer termometre i branchen er et modstandstermometer, som er en primær transducer for at opnå en nøjagtig temperaturværdi, der kræver en ekstra, normaliserende konverter eller en industriel PLC—programmerbar logisk controller.

Et modstandstermometer er en struktur, hvor en platin- eller kobbertråd er viklet på en speciel dielektrisk ramme, placeret inde i en forseglet beskyttelseskasse, praktisk i form til installation.

Driften af ​​et modstandstermometer er baseret på fænomenet med en ændring i en leders elektriske modstand afhængigt af dens temperatur (fra temperaturen på objektet, der undersøges af termometeret). Afhængigheden af ​​lederens modstand af temperaturen ser generelt således ud: Rt = R0 (1 + at), hvor R0 er lederens modstand ved 0 ° C, Rt er lederens modstand ved t ° C, og er temperaturkoefficienten for modstand af det termofølsomme element.

I processen med at ændre temperaturen ændrer de termiske vibrationer af metallets krystalgitter deres amplitude, og sensorens elektriske modstand ændres i overensstemmelse hermed. Jo højere temperatur - jo mere krystalgitteret vibrerer - jo højere modstand mod strøm. Tabellen ovenfor viser de typiske egenskaber for to populære modstandstermometre.

Følerens varmebestandige hus er designet til at beskytte den mod mekanisk skade, mens temperaturen på en genstand måles.

På billedet: 1 - et følsomt element lavet af platin eller kobbertråd, i form af en spiral, placeret på en keramisk stang; 2 - porøs keramisk cylinder; 3 - keramisk pulver; 4 — beskyttende ydre rør af rustfrit stål; 5 — nuværende transmissionsledninger; 6 — udvendigt beskyttelsesrør af rustfrit stål; 7 — termometerhoved med aftageligt låg; 8 — terminaler til tilslutning af udgangsledningen; 9 — ledning til fastgørelsesanordningen; 10 — en gevindmuffe til installation i en rørledning med forbindelser med et indvendigt gevind.

Hvis brugeren nøjagtigt har bestemt formålet, hvortil en termisk sensor er nødvendig, og har præcist valgt et modstandstermometer (modstandstermisk konverter), så er de vigtigste kriterier for at løse den kommende opgave: høj nøjagtighed (ca. 0,1 ° C), stabilitetsparametre, næsten lineær afhængighed af modstanden på et temperaturobjekt, udskiftelighed af termometre.

Typer og design

Så afhængigt af materialet, hvorfra det følsomme element i modstandstermometeret er lavet, kan disse enheder strengt opdeles i to grupper: termiske kobbertransducere og platin termiske transducere.Sensorer, der bruges i hele Ruslands territorium og dets nærmeste naboer, er markeret som følger. Kobber - 50M og 100M, platin - 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

De mest følsomme Pt1000 og Pt100 termometre er fremstillet ved at sputtere det tyndeste lag platin på et keramisk underlag. Teknologisk aflejres en lille mængde platin (ca. 1 mg) på det følsomme element, hvilket giver elementet en lille størrelse.

Samtidig bevares platinets egenskaber: lineær afhængighed af modstand på temperatur, modstand mod høje temperaturer, termisk stabilitet. Af denne grund er de mest populære platinmodstandstransducere Pt100 og Pt1000. Kobberelementerne 50M og 100M er fremstillet ved håndvikling af tynd kobbertråd, og platin 50P og 100P ved at vikle platintråd.

Brugsegenskaber

Før du installerer termometeret, skal du sikre dig, at dets type er valgt korrekt, at kalibreringskarakteristikken svarer til opgaven, at længden af ​​installationen af ​​arbejdselementet er passende, og andre designfunktioner tillader installation på dette sted, til udendørs betingelser.

Sensoren kontrolleres for ekstern skade, dens krop kontrolleres, sensorviklingens integritet kontrolleres, såvel som isolationsmodstanden.

Nogle faktorer kan påvirke målingens nøjagtighed negativt. Hvis sensoren er installeret på det forkerte sted, svarer længden af ​​installationen ikke til arbejdsforholdene, dårlig tætning, brud på rørledningens varmeisolering eller andet udstyr - alt dette vil forårsage en fejl i temperaturmålingen.

Alle kontakter skal kontrolleres, for hvis den elektriske kontakt i enhedens tilslutninger og sensoren er dårlig, er dette fyldt med fejl. Kommer der fugt eller kondens på termometerspolen, er der en kortslutning, er tilslutningsskemaet korrekt (ingen kompensationsledning, ingen linjemodstandsjustering), passer kalibreringen af ​​måleapparatet til kalibreringen af ​​sensoren? Det er vigtige øjeblikke, som du altid bør være meget opmærksom på.

Her er de typiske fejl, der kan opstå ved installation af en termisk sensor:

• Hvis der ikke er termisk isolering på rørledningen, vil det uundgåeligt føre til varmetab, så temperaturmålestedet skal vælges, så alle eksterne faktorer er taget i betragtning på forhånd.

• En kort eller overdreven længde af sensoren kan bidrage til en fejl på grund af forkert installation af sensoren i arbejdsflowet af det undersøgte medium (sensoren er ikke installeret mod flowet og ikke langs flowets akse, da det skal være efter reglerne).

• Sensorkalibreringen er ikke i overensstemmelse med det foreskrevne installationsskema i denne facilitet.

• Overtrædelse af betingelsen for at kompensere den parasitære påvirkning af den skiftende omgivende temperatur (kompenserende stik og kompenserende ledning er ikke installeret, sensoren er forbundet til temperaturregistreringsenheden i et to-leder kredsløb).

• Der tages ikke hensyn til miljøets karakter: øget vibration, kemisk aggressivt miljø, høj luftfugtighed eller højtryksmiljø. Sensoren skal opfylde og modstå de miljømæssige forhold.

• Løs eller ufuldstændig kontakt mellem sensorterminalerne på grund af dårlig lodning eller på grund af fugt (ingen tætning af ledningerne fra utilsigtet fugtindtrængning i termometerhuset).