電阻溫度計——工作原理、類型和結構、使用特點
電阻溫度計是業內最流行的溫度計類型之一,它是獲得準確溫度值的主要傳感器,需要額外的, 歸一化轉換器 或工業 PLC——可編程邏輯控制器。
電阻溫度計是將鉑絲或銅絲纏繞在特製的絕緣框架上,置於密封的保護殼內,外形便於安裝的結構。
電阻溫度計的工作基於導體的電阻隨溫度(從溫度計檢測的物體的溫度)的變化而變化的現象。導體的電阻對溫度的依賴性一般是這樣的:Rt = R0 (1 + at),其中 R0 是導體在 0°C 時的電阻,Rt 是導體在 t°C 時的電阻,和是熱敏元件的電阻溫度係數。
在溫度變化的過程中,金屬晶格的熱振動幅度發生變化,傳感器的電阻也隨之發生變化。溫度越高——晶格振動越大——對電流的抵抗力就越大。上表顯示了兩種流行電阻溫度計的典型特性。
該傳感器的耐熱外殼旨在保護其在測量物體溫度時免受機械損壞。
在照片中: 1 - 由鉑金或銅線製成的敏感元件,呈螺旋狀,位於陶瓷棒上; 2——多孔陶瓷圓柱體; 3——陶瓷粉; 4 — 不銹鋼保護外管; 5——電流傳輸線; 6——不銹鋼外保護管; 7——帶可拆卸蓋的溫度計頭; 8——連接輸出線的端子; 9——連接固定裝置的電線; 10 — 用於安裝在帶有內螺紋連接的管道中的螺紋套筒。
如果用戶已經準確地確定了需要熱傳感器的用途,並準確地選擇了電阻溫度計(電阻熱轉換器),那麼解決即將到來的任務的最重要標準是:高精度(約0.1°C),穩定性參數,電阻對溫度對象的幾乎線性依賴性,溫度計的互換性。
類型和設計
因此,根據製造電阻溫度計敏感元件的材料,這些設備可以嚴格分為兩組:銅熱傳感器和鉑熱傳感器。俄羅斯及其最近鄰國全境使用的傳感器標記如下。銅 — 50M 和 100M,鉑 — 50P、100P、Pt100、Pt500、Pt1000。
最靈敏的 Pt1000 和 Pt100 溫度計是通過在陶瓷基底上濺射最薄的鉑層製成的。從技術上講,少量鉑(約 1 毫克)沉積在敏感元件上,使元件尺寸較小。
同時,保留了鉑金的特性:電阻對溫度的線性依賴性、耐高溫性、熱穩定性。因此,最受歡迎的鉑電阻傳感器是 Pt100 和 Pt1000。銅元件50M和100M由手工纏繞細銅線製成,鉑金50P和100P由鉑絲纏繞而成。
使用特點
在安裝溫度計之前,應確保其類型選擇正確,校準特性與任務相對應,工作元件的安裝長度合適,以及其他設計特徵允許安裝在這個地方,用於室外狀況。
檢查傳感器是否有外部損壞,檢查其主體,檢查傳感器繞組的完整性以及絕緣電阻。
有些因素會對測量的準確性產生負面影響。如果傳感器安裝位置錯誤、安裝長度與工況不符、密封不良、違反管道或其他設備的保溫措施——這些都會導致溫度測量出現誤差。
必須檢查所有觸點,因為如果設備和傳感器連接中的電接觸不良,就會出現錯誤。溫度計線圈是否受潮或結露,是否短路,連接方案是否正確(無補償線,無線路電阻調整),測量裝置的校準是否與傳感器的校準相匹配?這些是您應始終密切關注的重要時刻。
以下是安裝熱傳感器時可能出現的典型錯誤:
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如果管道上沒有保溫層,必然會導致熱量散失,因此測溫位置的選擇必須事先考慮到所有的外部因素。
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由於傳感器在所研究介質的工作流中安裝不正確,傳感器的長度過短或過長可能會導致錯誤(傳感器沒有逆流安裝,也沒有沿流軸安裝,因為它應該符合規則)。
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傳感器校準不符合該設施規定的安裝方案。
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違反補償環境溫度變化寄生影響的條件(未安裝補償插頭和補償導線,傳感器以兩線製電路連接到溫度記錄裝置)。
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未考慮環境的性質:振動增加、化學侵蝕性環境、高濕度或高壓環境。傳感器必須滿足並承受環境條件。
- 由於焊接不良或潮濕導致傳感器端子接觸鬆動或不完整(接線未密封以防潮氣意外滲入溫度計外殼)。