Элемент термочувствительный — Словарь терминов | ПластЭксперт
Элемент термочувствительный
Элемент термочувствительный (термопара, термосопротивление) — элемент системы управления и регулировки температуры различных частей оборудования для переработки платмасс, такого как материальные цилиндры экструдеров и ТПА, литьевые прессформы, экструзионные головки, вакуумформовочные машины, чиллеры и другие.
Действие термочувствительного элемента основано на эффекте Зеебека. Если контакты (обычно – спаи) проводящих элементов, образующих термочувствительный элемент (их часто называют термоэлектродами), находятся при разных температурах, то в цепи термочувствительного элемента возникает ЭДС (термоэдс), величина которой однозначно определяется температурой «горячего» и «холодного» контактов и природой материалов, примененных в качестве термоэлектродов.
Термочувствительный элемент используются в самых различных диапазонах температур.
Так, термочувствительный элемент из золота, легированного железом (2-й термоэлектрод – медь или хромель), перекрывает диапазон 4-270 К, медь – константан 70-800 К, хромель – копель 220-900 К, хромель – алюмель 220-1400 К, платинородий – платина 250-1900 К, вольфрам – рений 300-2800 К.
ЭДС термочувствительного элемента из металлических проводников обычно лежит в пределах 5-60 мв. Точность определения температуры с их помощью составляет, как правило, несколько К, а у некоторых термочувствительных элементов достигает 0,01 К.
ЭДС термочувствительного элемента из полупроводников может быть на порядок выше, но такие термочувствительные элементы отличаются существенной нестабильностью.
Термочувствительный элемент применяют в устройствах для измерения температуры и в различных автоматизированных системах управления и контроля. В сочетании с электроизмерительным прибором (милливольтметром, потенциометром и прочими) термочувствительный элемент образует термоэлектрический термометр.
Измерительный прибор подключают либо к концам термоэлектродов (рисунок, а), либо в разрыв одного из них (рисунок, б).
При измерении температуры один из спаев осязательно термостатируется (обычно при 273 К).
В зависимости от конструкции и назначения различают термочувствительные элементы: погруженные и поверхностные; с обыкновенной, взрывобезопасной, влагонепроницаемой или иной оболочкой (герметичной или негерметичной), а также без оболочки; обыкновенные, вибротряскоустойчивые и ударопрочные; стационарные и переносные и термочувствительный элемент д.
Схемы включения термопары в измерительную цепь: а – измерительный прибор 1 подключен соединительными проводами 2 к концам термоэлектродов 3 и 4; б – в разрыв термоэлектрода 4; T1, Т2 – температура «горячего» и «холодного» контактов (спаев) термопары.
Гладкова Наталья
Термочувствительный элемент, 9 (девять) букв
Вопрос с кроссворда
Ответ на вопрос «Термочувствительный элемент «, 9 (девять) букв:
термопара
Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова термопара
Элемент в устройствах для измерения температуры
Контрольно-измерительный прибор, главной частью которого являются два разнородных проводника, составляющих спаянную цепь
Физический термин
Чувствительный элемент в устройствах для измерения температуры
Датчик температуры
«Датчик» температуры
Элемент для определения степени нагрева
Определение слова термопара в словарях
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т.
Ф. Ефремова. Значение слова в словаре Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
Википедия Значение слова в словаре Википедия
Термопа́ра — устройство, применяемое в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики . Применяется, в основном, для измерения температуры. Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: …
Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
Действие Т. основано на эффекте Зеебека (см. Термоэлектрические явления ). Если контакты (обычно …Примеры употребления слова термопара в литературе.
Сооружение кишит электриками, которые наблюдают за тем, как на блестящие стены башни изнутри напыляют слой проводящего волокна механики, которые устанавливают изоляционные трубки, волноводы, преобразователи частоты, измерители светового потока, аппаратуру оптической связи, локаторы фокальной плоскости, стержни нейтронной активации, поглотители Мессбауэра, многоканальные анализаторы амплитуды импульса, ядерные усилители, преобразователи напряжения, криостаты, импульсные повторители, мостики сопротивлений, оптические призмы, торсионные тестеры, всевозможные датчики, размагничиватели, коллиматоры, ячейки магнитного резонанса, усилители на термопарах, рефлекторы-ускорители, протонные накопители и многое, многое другое, в точном соответствии с планом, находящимся в памяти компьютера и включающим в себя для каждого прибора номер этажа и координаты на блок-схеме.
Он пошел в графитный цех, где происходил обжиг стержней, и вместе с длинным грязным немцем Шперлингом, мастером обжига, ходил вокруг печи, регулируя подачу нефти в форсунки, скорость движения тиглей, следя за термопарой.
Я раскрыл потенциометр, засунул в муфельную печь платиновую термопару и включил подогрев.
А все эти термопары, пирометры, газовый контроль — ваша же специальность,- вы там сделаете больше и лучше меня.
Стоявшие в углу на специальном фундаменте аналитические весы высокой точности и полуавтоматического действия гордость наших химиков — его не заинтересовали, набор платиновых термопар и регистрирующий потенциометр оставили равнодушным.
Ну и, конечно, сигнальные термопары — при температуре плюс 410 градусов немного времени надо, чтобы превратиться в головешку, если скафандр откажет.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Датчики температуры | Измерение температуры
Добавлено в корзину
РТДКАП
Готов к использованию, без сращивания или хрупких элементов для соединения, использования для заделки, вставки или в качестве части более крупного узла.
Доступно несколько конфигураций.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (17)
Добавлено в корзину
44000-ТЕРМИС-ЭЛЕМЕНТЫ
Термисторы в эпоксидной оболочке с лужеными медными выводами. Доступны различные сопротивления и точности.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (9)
Добавлено в корзину
1ПТ100К-РТД-ЭЛЕМЕНТЫ
Класс точности B доступен в различных размерах. Версии с одним и двумя элементами.
Посмотреть спецификации
Посмотреть больше товаров из этого семейства (19)
Добавлено в корзину
Ф3105-3100-В2100-2200
Доступен с различными сопротивлениями и в различных размерах. Элементы имеют класс точности А и доступны по отдельности.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (22)
Добавлено в корзину
Ф1500-Ф2000-Ф4000
Предлагаются с сопротивлением 100, 500 и 1000 Ом, различных размеров и классов точности.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (14)
Добавлено в корзину
1ПТ100КН-2ПТ100КН
Точность класса A, класса 1/3B и класса 1/10B доступна в различных размерах
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (13)
Добавлено в корзину
PRTDCAP
Готов к использованию, без сращивания или хрупких элементов для соединения, использования для заделки, вставки или в качестве части более крупного узла. Доступно несколько конфигураций.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (10)
Добавлено в корзину
F-серия
Широкий выбор сопротивлений, точности и размеров. Продается упаковками по 100 штук.
Посмотреть характеристикиПосмотреть больше товаров из этого семейства (8)
Добавлено в корзину
5РТД-Ф3100
Точность класса B, диапазон температур от -70 до 500°C, сопротивления включают 100, 500 и 1000 Ом при 0°C, доступны различные размеры.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (9)
Добавлено в корзину
CY670
Выход в соответствии со стандартной кривой CY670, используемой для измерения температуры в диапазоне от 30 до 500 К (от -243 до 227°C). Доступны несколько значений точности.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (23)
Добавлено в корзину
TFD-RTD
Датчик имеет монтажное отверстие для болта № 4 и в стандартной комплектации поставляется с кабелем длиной 40 дюймов (1 метр) и 2-, 3- или 4-проводными соединениями.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (11)
Добавлено в корзину
ПТ100-CY82-CYW4-CY100
Элементы сопротивлением 100 Ом для использования при температуре от 14 до 873 К (от -259 до 600°С).
Доступен в трех размерах.
Посмотреть характеристики
Добавлено в корзину
1PT100G-RTD-ЭЛЕМЕНТЫ
Сконструирован так, чтобы быть устойчивым к тепловому удару и пригоден для низких или высоких температур. Класс точности B
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (6)
Добавлено в корзину
1PT100FR-RTD-ЭЛЕМЕНТЫ
Цилиндрическая оболочка проводов отведений обеспечивает поддержку при воздействии высокой вибрации
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (7)
Добавлено в корзину
AD590
Твердотельные датчики температуры преобразуют входной сигнал температуры в пропорциональный выходной ток. Идеально подходит для быстродействующих измерений поверхности, контроллеров/измерителей, печатных плат и нестандартных датчиков.
Посмотреть характеристики
Посмотреть больше товаров из этого семейства (4)
Добавлено в корзину
44200-44300-ТЕРМИС-КОМПЛЕКТЫ
Содержит двухэлементный термисторный датчик с последовательным и параллельным резистором для линеаризации выхода термистора.
Просмотреть характеристики
Посмотреть больше продуктов из этого семейства (10)
Полное руководство по датчикам температуры
Введение Датчики температуры — это датчики особого типа, которые измеряют температуру или температурный градиент. Обычно они состоят из измерительного элемента, определяющего изменение температуры. Датчики температуры работают по разным принципам и по-разному реагируют на изменение температуры. Несколько распространенных датчиков температуры включают RTD (детектор температуры сопротивления), термисторы, термопары, инфракрасные измерения и термостаты — каждый из них имеет более точный диапазон температуры со своими преимуществами и недостатками.
В этом руководстве рассматриваются некоторые из наиболее часто используемых термометров и некоторые способы их взаимодействия с ПЛК. Чтобы следовать дальше, важно понимать понятия температуры и тепла; ПЛК, соединения тока и напряжения.
Типы датчиков температуры Датчики температуры можно разделить на контактные и бесконтактные.
Контактным датчикам температуры необходимо, чтобы чувствительный элемент находился в физическом контакте с поверхностью, температура которой измеряется. Например, когда термопары используются для измерения температуры печи, они должны находиться в физическом контакте с горячей поверхностью, температура которой измеряется. Это связано с тем, что тепло течет от измеряемой горячей поверхности к термометру, что вызывает изменение электрических сигналов. Изменение этих сигналов можно измерить и преобразовать в изменение температуры.
Бесконтактные датчики температуры не требуют контакта чувствительного элемента с измеряемой поверхностью.
Например, инфракрасный термометр можно использовать для измерения температуры котла с безопасного расстояния и без физического контакта. В этом ключевое отличие контактного и бесконтактного типа измерений.
В этом разделе рассматриваются некоторые распространенные промышленные датчики температуры контактного типа.
Датчики резистивного датчика температуры (RTD)
Чувствительный элемент RTD представляет собой тонкую металлическую проволоку, сопротивление которой изменяется в зависимости от температуры. Следовательно, измерение изменения сопротивления показывает нам изменение температуры. RTD могут быть изготовлены из различных металлов, таких как платина, никель и медь. Их диапазон точного измерения температуры варьируется от -200 С до 1000 С. Например, PT100 — это платиновый РДТ с сопротивлением 100 Ом при 0 С; 138,5 Ом при 100 С. Измерив сопротивление и применив основную формулу, мы можем рассчитать температуру.
Высокая точность, простота установки, широкий рабочий диапазон, точное измерение и стабильность во времени — вот некоторые из преимуществ использования термометров сопротивления для измерения температуры в промышленности.
Более высокая стоимость, требования к источнику питания, медленная реакция и низкая чувствительность к изменениям температуры — вот некоторые из недостатков использования RTD. Несмотря на то, что термометры сопротивления могут измерять температуру до 1000°C, точность при температурах выше 850°C низка. В ПЛК есть модули расширения RTD для считывания сигналов RTD. RTD также могут быть подключены к аналоговым модулям ПЛК после преобразования сигналов RTD в сигнал тока или напряжения с помощью преобразователя сигналов. RTD используются в таких приложениях, как автомобили и промышленные измерения при температурах ниже 600 C.
Термопары
Термопара представляет собой два разных металлических провода, соединенных на одном конце (горячий спай). Когда температура на горячем спае изменяется, на другом конце (холодный спай) индуцируется напряжение. Этот принцип называется эффектом Зеебека. Измеряя напряжение на открытых концах холодного спая, мы можем рассчитать температуру. Обычно горячий спай находится в контакте с измеряемым процессом. Холодный спай поддерживается при фиксированной температуре — традиционно 0 С.
Термопары имеют очень широкий диапазон измерений от -330 C до 3100 C. Зависимость между температурой и генерируемым напряжением не является линейной. В отличие от RTD, термопары являются пассивными чувствительными элементами и не нуждаются в источнике питания.
Термопары дешевле термометров сопротивления, они очень прочные и чувствительные. Но они не такие стабильные и точные, как RTD. Поскольку напряжение не изменяется линейно с температурой, для линеаризации выходных сигналов необходимы дополнительные манипуляции с сигналом.
Когда термопары используются для измерения температуры агрессивных жидкостей, необходимо изолировать измерительный конец, чтобы предотвратить коррозию, это замедляет реакцию температуры. Существуют различные типы термопар — E, J, B, K — они изготавливаются из различных комбинаций и соотношений металлов. Различные термопары подходят для использования в различных средах, таких как инертные материалы, окислительные или восстановительные среды.
Производители ПЛК имеют модули расширения ввода, предназначенные для считывания напряжений термопар. Из-за нелинейного отношения температуры к мВ необходимо иметь специальные модули ПЛК, чтобы получить повторно используемые результаты. Приведенный ниже код ПЛК показывает показания аналогового входа термометра, преобразованные в удобочитаемую температуру, используемую для управления мощностью нагревателя.
Датчик термопары типа J с проводниками, защищенными в гибком металлическом кабелепроводе Приведенный выше пример кода Siemens показывает, как преобразовать необработанное значение в масштабированное и удобочитаемое значение температуры.
Затем температура используется для проверки условия, которое управляет цифровым выходом ПЛК для отключения нагревателя.
Термостаты
Основное различие между термостатами и другими устройствами для измерения температуры заключается в том, что существует только два состояния: ВКЛ и ВЫКЛ при определенной температуре, а не в диапазоне температур. Термостат изготовлен из биметаллической пластины, которая меняет форму при определенной температуре. Они чисто механические и не имеют выходного напряжения или тока. Конструкция биметаллических полос очень проста – склеиваются два металла с разными температурными коэффициентами. При изменении температуры полоса изгибается в ту или иную сторону, что приводит к включению/выключению. Они недороги и используются там, где точность не критична, например, при управлении обогревателем в доме. Благодаря относительно простой конструкции они недороги и просты в обслуживании.
Подключение термостата к входу ПЛК аналогично выключателю.
Ниже приведен пример кода, показывающий, как вход термостата может управлять мощностью нагревателя. В этом примере «Нагреватель 1» представляет собой реле, которое управляет питанием управляемого нагревателя.
Приведенный выше пример кода Siemens показывает, как выход термостата управляет цифровым выходом ПЛК для включения или выключения нагревателя.
Термисторы
Слово «термистор» представляет собой сочетание терминов «термический» и «резистор». Термисторы изготавливаются из материалов, сопротивление которых очень чувствительно к температуре. Они отличаются от RTD несколькими способами. Термометры сопротивления изготавливаются из чистых металлов, а термисторы — из керамики или полимеров с примесями, определяющими их реакцию на температуру. В целом существует два типа термисторов: термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).
Сопротивление PTC увеличивается с температурой, а NTC наоборот.
PTC используются в ограничителях пускового тока, поскольку сопротивление увеличивается с увеличением тока, а протекание тока ограничивается выше определенного значения тока.
Термисторы имеют рабочий диапазон от -90 C до 150 C. Их диапазон измерений намного меньше, чем у RTD, но они предпочтительнее, когда требуется высокая точность.
Бесконтактные датчики температурыДвумя наиболее часто используемыми промышленными бесконтактными датчиками температуры являются инфракрасные/радиационные термометры и оптические пирометры.
Термометры инфракрасные/радиационные
Объекты излучают тепло и излучение с различными длинами волн. Инфракрасное излучение, испускаемое объектом, можно измерить, и измеренная интенсивность соответствует температуре. Поскольку этот тип термометра измеряет излучение, испускаемое объектами, им не нужно соприкасаться с объектами. Есть несколько причин, почему это отличный выбор, некоторые из них включают в себя: поверхности объекта слишком горячие для термометра контактного типа, требующие быстрого и точного срабатывания, или просто потому, что они не нуждаются в контакте — например, для измерение температуры пациента во время COVID.
Различные радиационные термометры имеют разную чувствительность и могут точно измерять температуру на более коротких или длинных расстояниях. Это также отличные варианты, когда требуется мобильность, например, для пожарных, вулканов или движущихся объектов. Это обеспечит безопасность персонала, позволяя ему работать с безопасного расстояния. Некоторые радиационные термометры также имеют лазер, который помогает наводить на объект для простоты использования.
Диапазон температур этого термометра составляет от -70 C до 540 C. Ручные радиационные термометры обычно имеют дисплей для отображения показаний температуры. Промышленные радиационные термометры обычно поддерживают один из стандартных протоколов, таких как RS485 или PROFIBUS, совместимый с большинством ПЛК на рынке. Радиационные термометры также называют инфракрасными пирометрами.
Инфракрасный термометрОптические пирометры
Как и радиационные термометры, оптические пирометры измеряют температуру поверхности объектов.
Однако они предпочтительнее для применений с высокими температурами, таких как печи и расплавленные металлы.
Оптические пирометры с исчезающей нитью имеют нить накала, которая питается от регулируемого источника тока. Поскольку ток через эту цепь накала регулируется вручную, яркость нити накала меняется. Свет от измеряемого объекта направляется на нить накала. Цель состоит в том, чтобы изменять ток, проходящий через нить накала, до тех пор, пока яркость нити не совпадет с яркостью света от измеряемого объекта. Когда контур нити исчезает, это означает, что они имеют одинаковую температуру. Затем можно определить температуру поверхности объекта по величине тока, протекающего через цепь накала. Оптические пирометры хорошо работают при очень высоких температурах, но они не точны при температурах ниже 700 C.
Это типичная схема оптического пирометра, также называемого пирометром с исчезающей нитью накала. Проводка и подключение термометра к ПЛК Приборы используют разные протоколы связи, токи и напряжения для передачи сигналов.
Токовые петли 4–20 мА являются одними из наиболее распространенных сигналов в промышленных приложениях. 4 мА соответствует наименьшему значению измерения, а 20 мА соответствует наибольшему значению. Причина, по которой вместо сигнала 0 мА используется сигнал 4 мА, состоит в том, чтобы отличить показание наименьшего значения от обрыва провода. Большинство ПЛК имеют встроенное соединение 4-20 мА или модули расширения, которые могут измерять сигналы 4-20 мА.
Ниже показано, как термопары подключены к модулю Siemens SM 1231
Модуль термопары Siemens SM 1231 с 8 входами для термопар Ниже приведен пример модуля Siemens, используемого для измерений RTD. Цифры 1-4 обозначают RTD. Это несколько различных способов подключения RTD.
Сигналы постоянного тока 1-5 В также являются одними из самых старых и широко распространенных, как и сигналы 4-20 мА.
Например, изменения сопротивления RTD могут быть преобразованы в сигналы 1-5 В путем манипулирования сигналами. Затем этот сигнал напряжения может быть подключен к модулю аналогового ввода ПЛК, а ПЛК может быть запрограммирован на преобразование напряжения в температуру.
В дополнение к аналоговым модулям ПЛК также поставляются с модулями расширения для таких протоколов, как RS485, PROFIBUS и IOLink, которые обычно поддерживаются различными приборами.
Заключение Мы обсудили различные принципы измерения температуры, типы датчиков, диапазоны температур, точность, стоимость, преимущества и недостатки, а также популярные способы их подключения к ПЛК. RTD могут быть подключены к аналоговым модулям тока или напряжения с некоторыми манипуляциями с сигналами. Термометры сопротивления также могут быть подключены непосредственно к модулям ПЛК, специально предназначенным для измерений с помощью датчиков сопротивления. Для термопар требуются модули ПЛК (или альтернативные способы), которые могут линеаризовать выходной сигнал.