Rūpnieciskās temperatūras mērīšanas jomā termopāri un platīna pretestības termometri ir divi parasti izmantotie temperatūras sensori. Tiem ir būtiskas atšķirības struktūrā, darbības principā un pielietojuma scenārijos. Šajā rakstā tiks detalizēti apspriests, kā atšķirt fiksēto vītņu sadales kārbas termopārus un vienkāršus zondes -tipa platīna pretestības termometrus, palīdzot lasītājiem labāk izprast un lietot šos divu veidu sensorus.
I. Strukturālās atšķirības
1. Fiksētu vītņotu sadales kārbas termopāru strukturālie raksturlielumi
Fiksētie vītņoti sadales kārbas termopāri galvenokārt sastāv no termoelementa, izolācijas apvalka, aizsargapvalka un sadales kārbas. Termoelements ir termopāra galvenā sastāvdaļa, kas sastāv no divām metāla stieplēm no dažādiem materiāliem (piemēram, niķeļa-hroma/niķeļa-silīcija, platīna-rodija/platīna utt.), kuru gali ir sametināti kopā, veidojot mērīšanas galu. Izolācijas apvalks parasti ir izgatavots no keramikas materiāla (piemēram, korunda caurules, augstas -alumīnija oksīda caurules), kam ir augsta temperatūras izturība un izolācijas īpašības, un to izmanto, lai izolētu divus termoelementus, lai novērstu īssavienojumus. Aizsargapvalka materiāls tiek izvēlēts atbilstoši darba apstākļiem (piemēram, oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds, korunds, Hastelloy), un tā galvenā funkcija ir aizsargāt termoelementu no korozijas vai vides ietekmes. Augsta siltumvadītspēja nav galvenā prasība, jo termopāra karstais gals tieši saskaras ar barotni, kā rezultātā tiek nodrošināts ātrs reakcijas ātrums. Sadales kārba tiek izmantota, lai savienotu termoelementu un kompensācijas vadus, un tajā ir spaiļu bloki. Aukstā savienojuma temperatūras stabilitāte (izvairoties no siltuma avotu tuvuma) ir galvenais apsvērums, un blīvējuma pakāpe parasti nav zemāka par IP65.
2. Vienkāršas zondes{1}}tipa platīna pretestības termometru strukturālie parametri
Vienkāršās zondes{0}}tipa platīna pretestības termometri galvenokārt sastāv no sensora elementa, aizsargcaurules un vienkāršiem vadu spailēm. Sensora elements ir platīna pretestības termometra galvenā temperatūras mērīšanas sastāvdaļa, kas parasti ir izgatavota no platīna stieples, un tai ir nepieciešama pietiekama siltuma apmaiņa ar vidi. Aizsargcaurules materiāls ir līdzīgs termopāra materiālam, taču tai ir nepieciešama augstāka siltumvadītspēja, jo tai ātri jāpārnes vidējā temperatūra uz sensoru, lai samazinātu reakcijas aizkavi. Vienkāršā konstrukcija padara tās struktūru kompaktāku, parasti izlaižot atsevišķu sadales kārbu un integrējot vadu spailes tieši aizsargcaurulē, vienkāršojot uzstādīšanas un vadu pievienošanas procesu. Šis dizains padara vienkāršotā zondes-tipa platīna pretestības termometru izdevīgāku-ierobežotās telpās vai vietās, kur nepieciešama ātra uzstādīšana.
II. Darba principu atšķirības
1. Termopāru darbības princips
Termopāri darbojas, pamatojoties uz Zēbeka efektu, kas nosaka, ka tad, kad divi dažādi vadītāji veido slēgtu ķēdi, ķēdē tiek ģenerēts termoelektriskais potenciāls, ja abi savienojumi atrodas dažādās temperatūrās. Termopāra termoelektriskais potenciāls ir tieši proporcionāls temperatūras starpībai starp mērīšanas galu un atskaites galu. Mērot termoelektriskā potenciāla lielumu, var netieši noteikt temperatūru mērīšanas galā. Termopāri ir ar ātru reakcijas ātrumu un ir piemēroti augstas temperatūras un strauji mainīgas temperatūras mērīšanai.
2. Platīna pretestības termometru darbības princips
Platīna pretestības termometri darbojas, pamatojoties uz īpašību, ka metāla pretestība mainās līdz ar temperatūru; tas ir, metāla pretestības vērtība palielinās, palielinoties temperatūrai. Pastāv noteikta funkcionāla sakarība starp platīna pretestības termometra pretestības vērtību un temperatūru. Izmērot platīna pretestības termometra pretestības vērtību, var aprēķināt mērītās vides temperatūru. Vienkāršotā zondes -tipa platīna pretestības termometrs vienkāršo signāla pārraides procesu un uzlabo uzstādīšanas ērtības, tieši integrējot vadu spailes.
III. Lietojumprogrammu scenāriju atšķirības
1. Termopāru pielietošanas scenāriji
Fiksētas{0}}vītnes montāžas sadales kārbas tipa termopāri ir piemēroti augstas-temperatūras mērījumiem, piemēram, krāsns temperatūrai un kausēta metāla temperatūrai. To ātrais reakcijas ātrums ļauj tiem ātri atspoguļot temperatūras izmaiņas, padarot tos piemērotus lietojumiem, kuriem nepieciešama ātra reakcija. Turklāt termopāriem ir plašs mērījumu diapazons no -200 grādiem līdz +1800 grādiem.
2. Vienkāršotās zondes{1}}tipa platīna pretestības termometru lietošanas scenāriji
Vienkāršotie zondes{0}}tipa platīna pretestības termometri ir piemēroti vidējas un zemas temperatūras mērījumiem, piemēram, šķidrumu, gāzu un cietu virsmu temperatūras mērīšanai. To vienkāršā konstrukcija padara tos izdevīgākus ierobežotā telpā-vai vietās, kur nepieciešama ātra uzstādīšana, piemēram, mazās iekārtās vai pagaidu uzstādīšanas sistēmās. Platīna pretestības termometriem ir augsta mērījumu precizitāte, un tie ir piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta precizitāte, jo īpaši vidējas un zemas temperatūras diapazonā (no -200 grādiem līdz +500 grādiem).
IV. Izskata un vadu atšķirības
1. Termopāru izskats un elektroinstalācija
Termopāra galvai parasti nav būtisku diametra izmaiņu, jo tā karstais gals tieši saskaras ar vidi, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc papildu temperatūras sensoriem. Sadales kārbā parasti ir divi vai četri vadi (diviem termopāriem), un kompensācijas vadiem ir pozitīvi un negatīvi stabi, kas ir pareizi jāsavieno, lai izvairītos no mērījumu kļūdām. 2. Vienkāršās zondes izskats un vadi-Tips platīna pretestības termometrs
Vienkāršajam zondes-tipa platīna pretestības termometram ir atšķirīgs temperatūras-sensorēšanas elements, kas ir unikāls dizains, ko izmanto tiešai vides temperatūras mērīšanai. Vadu spailes ir tieši integrētas aizsargcaurulē, un tām parasti ir trīs vai četri vadi (trīs-vadu vai četru-vadu sistēma), lai kompensētu vadu pretestības kļūdas. Platīna pretestības termometram elektroinstalācijas laikā nav nepieciešams atšķirt pozitīvos un negatīvos spailes, jo tā darbības princips ir balstīts uz pretestības vērtības izmaiņām, nevis elektromotora spēku.
V. Kopsavilkums
Fiksētajiem-vītnes montāžas sadales kārbas termopāriem un vienkāršas zondes-tipa platīna pretestības termometriem ir būtiskas atšķirības pēc struktūras, darbības principa, pielietojuma scenārijiem un izskata/vadu. Termopāri ir piemēroti augstas-temperatūras un ātras{4}}reakcijas lietojumiem, savukārt vienkāršie zondes-tipa platīna pretestības termometri ir piemēroti vidējai-līdz-zemai temperatūrai un lietojumiem, kuriem nepieciešama ātra uzstādīšana. Praktiski piemērots sensors jāizvēlas, pamatojoties uz īpašām vajadzībām. Izprotot šo divu sensoru strukturālās īpašības un darbības principus, var labāk izprast to pielietojuma scenārijus, tādējādi nodrošinot precīzākus un uzticamākus risinājumus rūpnieciskās temperatūras mērīšanai.
