Otporni termometri — princip rada, vrste i konstrukcije, značajke uporabe

Jedan od najpopularnijih tipova termometara u industriji je otporni termometar, koji je primarni pretvarač za dobivanje točne vrijednosti temperature koja zahtijeva dodatnu, normalizirajući pretvarač ili industrijski PLC—programabilni logički kontroler.

Otporni termometar je struktura u kojoj je platinasta ili bakrena žica namotana na poseban dielektrični okvir, smješten unutar zapečaćenog zaštitnog kućišta, prikladnog oblika za ugradnju.

Rad otpornog termometra temelji se na pojavi promjene električnog otpora vodiča ovisno o njegovoj temperaturi (od temperature predmeta koji se ispituje termometrom). Ovisnost otpora vodiča o temperaturi općenito izgleda ovako: Rt = R0 (1 + at), gdje je R0 otpor vodiča pri 0 ° C, Rt je otpor vodiča pri t ° C, a je temperaturni koeficijent otpora termoosjetljivog elementa.

U procesu promjene temperature, toplinske vibracije kristalne rešetke metala mijenjaju svoju amplitudu, a električni otpor senzora se mijenja u skladu s tim. Što je viša temperatura - kristalna rešetka više vibrira - to je veći otpor struji. Gornja tablica prikazuje tipične karakteristike dva popularna otporna termometra.

Kućište senzora otporno na toplinu dizajnirano je za zaštitu od mehaničkih oštećenja tijekom mjerenja temperature objekta.

Na fotografiji: 1 — osjetljivi element od platinske ili bakrene žice, u obliku spirale, smješten na keramičkoj šipci; 2 — porozni keramički cilindar; 3 — keramički prah; 4 — zaštitna vanjska cijev od nehrđajućeg čelika; 5 — žice za prijenos struje; 6 — vanjska zaštitna cijev od nehrđajućeg čelika; 7 — glava termometra s poklopcem koji se može skinuti; 8 — stezaljke za spajanje izlazne žice; 9 — žica do uređaja za pričvršćivanje; 10 - navojna čahura za ugradnju u cjevovod s priključcima s unutarnjim navojem.

Ako je korisnik točno odredio namjenu za koju je potreban toplinski senzor, te je točno odabrao otporni termometar (otporni toplinski pretvarač), tada su najvažniji kriteriji za rješavanje nadolazećeg zadatka: visoka točnost (oko 0,1 °C) , parametri stabilnosti, gotovo linearna ovisnost otpora o temperaturi objekta, zamjenjivost termometara.

Vrste i dizajn

Dakle, ovisno o materijalu od kojeg je izrađen osjetljivi element otpornog termometra, ove uređaje možemo strogo podijeliti u dvije skupine: bakrene toplinske pretvornike i platinske toplinske pretvornike.Senzori koji se koriste na cijelom području Rusije i njezinih najbližih susjeda označeni su na sljedeći način. Bakar — 50M i 100M, platina — 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

Najosjetljiviji termometri Pt1000 i Pt100 izrađuju se raspršivanjem najtanjeg sloja platine na keramičku podlogu. Tehnološki, mala količina platine (oko 1 mg) taloži se na osjetljivi element, što elementu daje malu veličinu.

Istodobno su očuvana svojstva platine: linearna ovisnost otpora o temperaturi, otpornost na visoke temperature, toplinska stabilnost. Iz tog su razloga najpopularniji platinski sonde otpora Pt100 i Pt1000. Bakreni elementi 50M i 100M izrađeni su ručnim namotavanjem tanke bakrene žice, a platinasti 50P i 100P namotavanjem platinaste žice.

Značajke korištenja

Prije ugradnje termometra provjerite je li njegov tip ispravno odabran, odgovara li kalibracijska karakteristika zadatku, je li duljina ugradnje radnog elementa prikladna, a druge značajke dizajna dopuštaju ugradnju na ovom mjestu, za vanjske prostore. Uvjeti.

Senzor se provjerava na vanjska oštećenja, provjerava se njegovo tijelo, provjerava se cjelovitost namota senzora, kao i otpor izolacije.

Neki čimbenici mogu negativno utjecati na točnost mjerenja. Ako je senzor instaliran na krivom mjestu, duljina instalacije ne odgovara radnim uvjetima, loše brtvljenje, kršenje toplinske izolacije cjevovoda ili druge opreme — sve će to uzrokovati pogrešku u mjerenju temperature.

Svi kontakti se moraju provjeriti, jer ako je električni kontakt u spojevima uređaja i senzora loš, to je prepuno greške. Dospije li vlaga ili kondenzacija na zavojnicu termometra, postoji li kratki spoj, je li shema spajanja ispravna (nema kompenzacijske žice, nema podešavanja otpora vodova), odgovara li kalibracija mjernog uređaja kalibraciji senzora? To su važni trenuci na koje uvijek trebate obratiti veliku pozornost.

Ovdje su tipične pogreške koje se mogu pojaviti prilikom ugradnje toplinskog senzora:

• Ako na cjevovodu nema toplinske izolacije, to će neizbježno dovesti do gubitka topline, pa se mjesto mjerenja temperature mora odabrati tako da se unaprijed uzmu u obzir svi vanjski čimbenici.

• Kratka ili prevelika duljina senzora može pridonijeti pogrešci zbog neispravne ugradnje senzora u radni tok medija koji se proučava (senzor se ne postavlja protiv toka, a ne uzduž osi toka, jer treba biti prema pravilima).

• Kalibracija senzora nije u skladu s propisanom shemom postavljanja u ovom objektu.

• Kršenje uvjeta za kompenzaciju parazitskog utjecaja promjenjive temperature okoline (kompenzacijski utikači i kompenzacijska žica nisu ugrađeni, senzor je spojen na uređaj za mjerenje temperature u dvožilnom krugu).

• Priroda okoline se ne uzima u obzir: povećane vibracije, kemijski agresivna okolina, visoka vlažnost ili visoki tlak okoline. Senzor mora zadovoljiti i izdržati uvjete okoline.

• Labav ili nepotpun kontakt stezaljki senzora zbog lošeg lemljenja ili vlage (nema brtvljenja ožičenja od slučajnog prodora vlage u kućište termometra).