Pretestības termometri — darbības princips, veidi un konstrukcijas, lietošanas īpatnības

Viens no populārākajiem termometru veidiem nozarē ir pretestības termometrs, kas ir primārais devējs, lai iegūtu precīzu temperatūras vērtību, kam nepieciešama papildu, normalizējošs pārveidotājs vai rūpnieciskais PLC — programmējams loģiskais kontrolleris.

Pretestības termometrs ir konstrukcija, kurā platīna vai vara stieple ir uztīta uz speciāla dielektriska rāmja, kas ievietota noslēgtā aizsargapvalkā, kas ir ērta uzstādīšanai.

Pretestības termometra darbības pamatā ir vadītāja elektriskās pretestības izmaiņu parādība atkarībā no tā temperatūras (no termometra pārbaudītā objekta temperatūras). Vadītāja pretestības atkarība no temperatūras parasti izskatās šādi: Rt = R0 (1 + at), kur R0 ir vadītāja pretestība 0 ° C temperatūrā, Rt ir vadītāja pretestība pie t ° C, un ir termojutīgā elementa pretestības temperatūras koeficients.

Temperatūras maiņas procesā metāla kristāliskā režģa termiskās vibrācijas maina savu amplitūdu, un attiecīgi mainās sensora elektriskā pretestība. Jo augstāka temperatūra — jo vairāk vibrē kristāliskais režģis —, jo lielāka ir pretestība pret strāvu. Iepriekšējā tabulā parādīti divu populāru pretestības termometru tipiskie raksturlielumi.

Sensora karstumizturīgais korpuss ir paredzēts, lai to aizsargātu no mehāniskiem bojājumiem, mērot objekta temperatūru.

Fotoattēlā: 1 — jutīgs elements no platīna vai vara stieples, spirāles formā, kas atrodas uz keramikas stieņa; 2 — porains keramikas cilindrs; 3 — keramikas pulveris; 4 — nerūsējošā tērauda aizsargcaurule; 5 — strāvas pārvades vadi; 6 — ārējā aizsargcaurule no nerūsējošā tērauda; 7 — termometra galva ar noņemamu vāciņu; 8 — spailes izejas vada pievienošanai; 9 — vads pie stiprinājuma ierīces; 10 — vītņota uzmava uzstādīšanai cauruļvadā ar savienojumiem ar iekšējo vītni.

Ja lietotājs ir precīzi noteicis mērķi, kuram nepieciešams siltuma sensors, un precīzi izvēlējies pretestības termometru (pretestības termisko pārveidotāju), tad svarīgākie kritēriji gaidāmā uzdevuma risināšanai ir: augsta precizitāte (apmēram 0,1 ° C) , stabilitātes parametri, gandrīz lineāra pretestības atkarība no temperatūras objekta, termometru savstarpēja aizvietojamība.

Veidi un dizains

Tātad, atkarībā no materiāla, no kura izgatavots pretestības termometra jutīgais elements, šīs ierīces var stingri iedalīt divās grupās: vara termopārveidotāji un platīna siltuma devēji.Visā Krievijas un tās tuvāko kaimiņu teritorijā izmantotie sensori ir marķēti šādi. Varš - 50M un 100M, platīns - 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

Jutīgākie Pt1000 un Pt100 termometri tiek izgatavoti, uz keramikas pamatnes-substrāta uzsmidzinot plānāko platīna slāni. Tehnoloģiski neliels daudzums platīna (apmēram 1 mg) tiek nogulsnēts uz jutīgā elementa, piešķirot elementam mazu izmēru.

Tajā pašā laikā tiek saglabātas platīna īpašības: pretestības lineārā atkarība no temperatūras, izturība pret augstām temperatūrām, termiskā stabilitāte. Šī iemesla dēļ populārākie platīna pretestības devēji ir Pt100 un Pt1000. Vara elementi 50M un 100M ir izgatavoti, ar rokām tinot plānu vara stiepli, bet platīna 50P un 100P - ar platīna stieples tinumu.

Lietošanas iezīmes

Pirms termometra uzstādīšanas ir jāpārliecinās, vai tā tips ir izvēlēts pareizi, vai kalibrēšanas raksturlielums atbilst uzdevumam, vai darba elementa uzstādīšanas garums ir piemērots un citas konstrukcijas īpašības ļauj uzstādīt šajā vietā, āra vajadzībām. nosacījumiem.

Sensoram tiek pārbaudīti ārējie bojājumi, tiek pārbaudīts tā korpuss, tiek pārbaudīta sensora tinuma integritāte, kā arī izolācijas pretestība.

Daži faktori var negatīvi ietekmēt mērījumu precizitāti. Ja sensors ir uzstādīts nepareizā vietā, uzstādīšanas garums neatbilst darba apstākļiem, slikts blīvējums, cauruļvada vai cita aprīkojuma siltumizolācijas pārkāpums — tas viss radīs kļūdu temperatūras mērījumā.

Ir jāpārbauda visi kontakti, jo, ja elektriskais kontakts ierīces un sensora savienojumos ir slikts, tas ir pilns ar kļūdu. Vai uz termometra spoles nenokļūst mitrums vai kondensāts, vai nav īssavienojums, vai pareiza pieslēguma shēma (nav kompensācijas vada, nav līnijas pretestības regulēšanas), vai mērierīces kalibrēšana atbilst sensora kalibrēšanai? Šie ir svarīgi momenti, kuriem vienmēr vajadzētu pievērst īpašu uzmanību.

Šeit ir norādītas tipiskās kļūdas, kas var rasties, uzstādot siltuma sensoru:

• Ja cauruļvadam nav siltumizolācijas, tas neizbēgami radīs siltuma zudumus, tāpēc temperatūras mērīšanas vieta ir jāizvēlas tā, lai iepriekš tiktu ņemti vērā visi ārējie faktori.

• Sensora īss vai pārmērīgs garums var veicināt kļūdu, jo sensors ir nepareizi uzstādīts pētāmās vides darba plūsmā (sensors nav uzstādīts pret plūsmu, nevis gar plūsmas asi, jo jābūt saskaņā ar noteikumiem).

• Sensora kalibrēšana neatbilst paredzētajai uzstādīšanas shēmai šajā objektā.

• Mainīgas apkārtējās vides temperatūras parazitārās ietekmes kompensācijas nosacījuma pārkāpums (nav uzstādīti kompensācijas spraudņi un kompensācijas vads, sensors ir pievienots temperatūras reģistrēšanas ierīcei divu vadu ķēdē).

• Vides raksturs netiek ņemts vērā: paaugstināta vibrācija, ķīmiski agresīva vide, augsts mitrums vai augsta spiediena vide. Sensoram jāatbilst un jāiztur vides apstākļi.

• Vaļīgs vai nepilnīgs sensora spaiļu kontakts sliktas lodēšanas vai mitruma dēļ (nav vadu blīvējuma no nejaušas mitruma iekļūšanas termometra korpusā).