Температурата е един отй-важните физичнираметри.жно е го измерваме и контролирамекто в ежедневието,ка и в производството. Зази цел има много специални устройства. Съпротивителният термометър е един отй-разпространените инструменти, използвани широко вуката и промишлеността. Днес ще обяснимкво представлява съпротивителният термометър,кви неговите предимства и недостатъци иквизличните модели.
Съдържание
Област приложение
Термометър за съпротивление - Съпротивителният термометър е уред за измерване температурата твърди, течни изообразни среди. Той се използва и за измерване температуратасипни твърди вещества.
Техният термометър за съпротивление се използва в производствотоз и нефт, металургията, енергетиката, комуналните услуги и много други отрасли.
ВАЖНО! Съпротивителните термометри могат се използваткто в неутрални,ка и в агресивни среди. Това допринася за широкото използване инструмента в химическата промишленост.
Моля, обърнете внимание! За измерване температурата в промишлеността се използват и термодвойки, прочетете повече за тях в вшата статия за термодвойките.
Видове сензори и техните спецификации
Измерването температурата със съпротивителен термометър се извършва с помощта един или повече съпротивителни чувствителни елементи и свързване проводнициТепсулирани в защитен корпус.
Температурните токоизмерители се класифицират в зависимост от типа сензорния елемент.
Термометър за метално съпротивление съгласно GOST 6651-2009
Според GOST 6651-2009 Съществува група метални съпротивителни термометри, т.е. TS, чийто чувствителен елемент елък резистор, изработен от метална тел или фолио.
Платиненинометри за температура
Платинените RTD се считат зай-разпространените от останалите типове, затова често се инсталират заблюдениежнираметри. Диапазонът измерване температурата е -200 °C до 650 °C.рактеристичната крива е близка до линейна функция. Един отй-често срещаните видове е Pt100 (Pt е платина, 100 означава 100 ома при 0 °C.).
ВАЖНО! Основният недостатък това устройство е високата цена поради използването благороден метал в състава.
Термометри с никелово съпротивление
Никеловите съпротивителни термометри почти никога не се използват в производството поради тесния им температурен диапазон (от -60 °C до 180 °C) и сложносттабота, но трябва се отбележи, че те иматй-висок температурен коефициент 0,00617 °С-1.
Тези сензори се използваха преди в корабостроенето, но сега заменени от платинени температурни сензори взи индустрия.
Медни сензори (TCM)
Изглежда, че медните сензори имат още по-тесен обхват измерване от никеловите сензори (само от -50 °C до 170 °C), но въпреки това те по-популярният тип сензори.
Тайната е в ниската цена притежание. Медните сензорни елементи прости и непретенциозни за използване и отлични за измерване ниски температури или свързани с тяхраметри,топример температурата въздуха в цеха.
Срокът експлоатациякова устройство обаче е кратък, а средната цена меден температурен сензор не е никак ниска (около 1 000 рубли).
Термични резистори
Терморезисторите съпротивителни термометри, чийто чувствителен елемент е изработен от полупроводник. Това може бъде оксид,логенид или друго вещество с амфотерни свойства.
Предимството това устройство е немо високият му температурен коефициент, но и възможността бъдещият продукт се оформя във всякаква форма (от тънки тръбички до няколко микрона дължина). Обикновено термисторите предназначени за измерване температури между -100 °C и +200 °C..
Разграничават се два вида термистори:
- Терморезистори - имат отрицателен температурен коефициент съпротивление, т.е. когато температурата се повишава, съпротивлениетомалява;
- позистори - имат положителен температурен коефициент съпротивление, т.е. с увеличаване температурата се увеличава и съпротивлението.
Таблици залибриране съпротивителни термометри
Градуировъчнитеблици обобщенаблица, от която лесно може се определи приква температура термометърът ще има определено съпротивление.киваблици помагат измервателния техник определи стойността измерената температура по определена стойност съпротивлението.
Взиблица има специални обозначения RTD. Можете ги видите горния ред. Числото показва стойността съпротивлението сензора при 0°C, а буквата - метала, от който е изработен.
Използва се обозначението метала:
- P или Pt - платина
- М - мед;
- N - никел.
Например 50M е меден TC със съпротивление 50 ома при 0 °C.
По-долу е показан фрагмент отблицата за градуиране термометъра.
| 50M (Ohm) | 100M (Ohm) | 50P (Ohm) | 100P (Ohm) | 500P (Ohm) | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 °С | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0 °С | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50 °С | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100 °С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150 °С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
Клас толерантност
Класът толерантност не трябва се бърка с класа точност. С термометъра не измерваме директно и не виждаме резултата от измерването, а предаваме стойността съпротивлението, съответстваща действителната температура, къмриерите или вторичните инструменти. Ето защо е въведен нов термин.
Класът толерантност езликата между действителната телесна температура и измерената температура.
Съществуват 4 класа точност TC (Класове точност отй-точните до тези сй-голяма несигурност):
- AA;
- А;
- B;
- С.
Тук е представена извадка отблицата с класовете толерантност, а пълната версия можетемерите в GOST 6651-2009.
| Клас точност | Толеранс, °C | Температурен диапазон, °C | ||
|---|---|---|---|---|
| Copper TS | Platinum TS | Никел TS | ||
| AA | ±(0,1 + 0,0017 |t|) | - | 50 °C до +250 °C | - |
| А | ±(0,15+0,002 |t|) | 50 °C до +120 °C | 100 °C до +450 °C | - |
| В | ± (0,3 + 0,005 |t|) | от -50 °C до +200 °C | -195 °C до +650 °C | - |
| С | ±(0,6 + 0,01 |t|) | -180 °C до +200 °C | -195 °C до +650 °C | -60 °C до +180 °C |
схема свързване
За се установи стойността съпротивлението, то трябва се измери. Това може стане чрез включването му в измервателна верига.то цяло се използват 3злични схеми, всяка от които сезличава по броя проводниците и постигнатата точност измерване:
- 2-проводна верига. Той съдържа минимален брой проводници и следователно ей-евтиниятриант. Ако изберетези схема обаче, няма постигнете оптимална точност - съпротивлението термометъра ще се добави към съпротивлението използваните проводници, което ще доведе до грешка, зависеща от дължината проводниците. В промишленосттакава схема се използва рядко. Използва семо за измервания, при които точността не е от значение и сондата езположена в непосредствена близост до вторичния преобразувател. 2-проводна верига показано лявата снимка.
- 3-проводна верига. Зазлика от предишната версия, тук е добавен допълнителен проводник, свързанкъсо с един от другите два измервателни проводника. Основната му цел е е можете получите съпротивлението свързаните проводници и извадетези стойност (да компенсира) от измерената стойност сензора. Вторичното устройство, освен основното измерване, измерва допълнително съпротивлението между затворените проводници,то по тозичин получава стойността съпротивлението свързващите проводници от сензора къмриерата или вторичното устройство. Тъйто проводниците затворени,зи стойност би трябвало е нула, но в действителност, поради голямата дължина проводниците,зи стойност може достигне няколко ома. След товази грешка се изважда от измерената стойност, за се получи по-точно отчитане чрез компенсиране съпротивлението проводниците.зи връзка се използва в повечето случаи, тъйто е компромис между необходимата точност и приемливата цена. 3-проводна верига е показан централния чертеж.
- 4-проводна верига. Целта е същата,кто при трипроводната схема, но компенсацията грешката сева и двата измервателни проводника. В трипроводна верига се приема, че стойността съпротивлението двата тестови проводника е еднаква, но действителната стойност може сезличава леко. Чрез добавяне още един четвърти проводник в четирипроводна верига (късо съединение с втория измервателен проводник), е възможно стойността съпротивлението му се получи отделно и почтипълно се компенсира цялото съпротивление проводниците.зи схема обаче е по-скъпа, тъйто е необходим четвърти проводник, и затова трябва се използва или във фирми с достатъчно средства, или за измервателни приложения, при които се изисква по-голяма точност. Схема 4-проводната връзка можете видите дясната снимка.
Моля, обърнете внимание! Сензорът Pt1000 вече има съпротивление от 1000 ома при нула градуса. Те могат се видят,пример,рна тръба, където измерената температура е 100-160 °C, което съответства приблизително 1400-1600 ома. Съпротивлението проводниците, в зависимост от дължината им, е приблизително 3-4 Ω, т.е. те почти не влияят грешката и няма смисъл се използва три- или четирипроводна връзка.
Предимства и недостатъци съпротивителните термометри
Както всяко устройство, използването съпротивителни термометри има редица предимства и недостатъци. Нека гизгледаме.
Предимства:
- Практически линейнарактеристика;
- измерванията доста точни (неточносткс. 1 °C.);
- някои модели евтини и лесни за използване;
- взаимозаменяемост устройствата;
- стабилностботата.
недостатъци:
- малък обхват измерване;
- доста ниска температурна граница;
- Необходимост от използване специални електрически схеми за по-голяма точност, което увеличавазходите за внедряване.
Съпротивителният термометър е широкозпространен уред в почти всички отрасли промишлеността. Лесно е се измерват ниски температури, без селага се притеснявате за точността показанията. Термометърът не е особено издръжлив, нозумната цена и лесната подмяна сензора компенсират тозилък недостатък.
Свързани статии:
