Термопара и термосопротивление: Страница не найдена — All-Audio.pro

Содержание

термосопротивление или термопару? Советы по применению.

Измерение температуры

Из четырёх величин Международной системы единиц (СИ), неразрывно связанных с человеческой деятельностью: массой, длиной, временем и температурой, последняя оставалась полной загадкой для человечества вплоть до 18 века. Но и сегодня немногие, пользующиеся различными средствами измерения температуры, понимают, что же они измеряют. 

То же давление легко воспринимается, так как оно связано с силой и может быть без труда определено количественно. С температурой невозможно связать количественную величину. В быту мы оцениваем температуру по ощущениям: горячо, тепло, холодно. Казалось бы, если одно тело горячее другого, то и его температура должна быть больше. Но это не так.Попробуйте взять в разогретой сауне в руку деревянный ковшик и металлический ковшик. Совершенно разные ощущения, хотя температура одна. Но если мы хотим сравнить температуру одинаковых по своей природе объектов, то можем сделать это с высокой точностью. 

Рукой можно определить, повышена ли температура другого человека, т.е. фактически измерить её с точностью ±0,5⁰С. Также находясь в помещении можно с точностью до 1…2⁰С определить её температуру. Человек хорошо чувствует этот физический параметр и в то же время мало кто сможет чётко сказать, что же это такое — температура. 

Забегая вперёд можно сказать, что совершенно обратная ситуация творится с влажностью воздуха. Очень трудно определить влажность воздуха по своим ощущениям. В то же время эта характеристика прекрасно понимается в количественном выражении. Грубо – это количество молекул воды в единице объёма. (См. статью: Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета.) 

Существуют несколько определений температуры. Но мы воспользуемся здесь одним, который наиболее близок людям, занимающимся практическими измерениями и исходит из нулевого закона термодинамики. По нему если два тела находятся в состоянии теплового равновесия, то они имеют одинаковую температуру. Таким образом, если мы обеспечим хороший тепловой контакт термометра с измеряемой средой, то по прошествии некоторого времени, необходимого для установления теплового равновесия, температуры термометра и среды будут одинаковы. Естественно, что данный вывод будет верен, только если наша система изолирована от других тел и не совершается никакой работы. Ну а само понимание физической природы температуры приходит только после изучения статистической механики, где температура представлена как мера кинетической энергии тела. 

Принято считать, что первый термометр, работающий на расширении воздуха, был изобретён Галилеем примерно в 1592 г. А в 1641 году появился первый, реально работающий спиртовой стеклянный термометр, созданный герцогом Тосканским. С этого момента началось быстрое развитие термометрии. В начале 18-ого века Фаренгейт первым изготовил ртутный стеклянный термометр и предложил температурную шкалу, в которой одной из фиксированных точек служила температура человеческого тела, которую он принял за 96 градусов, а другой – температура таяния льда -32 градуса. Ну а кульминационной точкой в развитии практической термометрии явилось принятие в 1927 году Международной температурной шкалы МТШ-27. В дальнейшем температурная шкала совершенствовалась и расширялась практически до 0 К. 

Температура — параметр, который можно измерить только косвенно, по изменению других физических параметров. Термометрию различают на первичную и вторичную. В первичной термометрии температура явно описывается через другие физические параметры, например для газовых термометров это давление и объём. Примерами вторичных термометров являются термометры сопротивления и термопары. В промышленности термометры сопротивления и термопары являются основными средствами контроля температуры, закрывая диапазон измерения от минус 200 до + 2500⁰С и более. 
 

Термометры сопротивления


Основной стандарт в странах таможенного союза, устанавливающий общие технические требования к техническим термометрам сопротивления: ГОСТ 6651-2009. Он практически полностью соответствует МЭК 60751. Ниже приведены некоторые параметры из этого документа. 

Таблица 1.

Тип ТС Обозначение Температурный коэффициент,     a Класс допуска Сопротивление при 0⁰С, Ом
Платиновый Pt 0,00385 АА, А, В, С 10,50,100,500,1000
П 0,00391
Медный М 0,00428 А, В, С

 Таблица 2. 

Класс допуска Допуск, ⁰С Диапазон измерений (максимальный), ⁰С
Платиновый ТС Медный ТС
Проволочный ЧЭ Плёночный ЧЭ
АА ±(0,1+0,0017Т) -50…+250 0…+150  
А ±(0,15+0,002Т) -100…+450 -30…+300 -50…+120
В ±(0,3+0,005Т) -196…+660 -50…+500 -50…+200
С ±(0,6+0,01Т) -196…+660 -50…+600 -180…+200

 

В последнее время платиновые термосопротивления активно начали вытеснять медные и термопары. Связано это с появлением на рынке недорогих платиновых плёночных термочувствительных элементов, которые в отличие от медных являются более стабильными и работают в более широком диапазоне температур. А по сравнению с термопарами — обеспечивают более высокую точность измерения и не требуют использования дорогого термокомпенсационного кабеля. Однако в России медные термометры до сих пор находят широкое применение. Одно из основных преимуществ меди — это очень хорошая линейная зависимость её сопротивления от температуры в диапазоне от минус 50 до + 200⁰С и более высокая чем у платины чувствительность. Свыше 200⁰С медь начинает очень быстро окисляться на воздухе, поэтому обычно верхний предел измерения для медных термосопротивлений устанавливается до 180⁰С. При производстве используется проволока диаметром от 30 до 80 мкм. При дальнейшем уменьшении диаметра стоимость проволоки резко возрастает, а изготовление термосопротивления с заданными параметрами становится проблематичным. 

Также следует обращать внимание на максимальный измерительный ток. Например, для термометров сопротивления, изготовленных из проволоки диаметром 30 мкм уже при токе 0,2мА становится заметным явление саморазогрева от протекающего тока, а значит, использование таких термометров с большинством измерительных приборов становится невозможным. Обычно диаметр используемой проволоки определяется исходя из диаметра зонда, в который будет устанавливаться проволочный чувствительный элемент. Например, для зонда диаметром 2 мм используют проволоку диаметром 30 мкм, 4 мм – 40 мкм, 5…6 мм – 50 мкм, 8…10 мм- 80 мкм. 

Большое значение имеет схема соединения проводников термосопротивления. Различают три основных схемы: 2-х, 3-х и 4-х проводную. 

При двухпроводной схеме к сопротивлению ЧЭ добавляется сопротивление внешних проводов, что приводит к появлению дополнительной погрешности измерения. Ясно, что такой способ можно использовать только для ЧЭ с большим сопротивлением. Из наиболее употребляемых — это Pt1000. Легко подсчитать, что для обеспечения точности измерения 0,1⁰С общее сопротивление внешних проводников не должно быть больше 3,8 Ом. 

В трёхпроводной схеме подключения автоматически из полного сопротивления вычитается сопротивление внешних проводов. Но это только в случае, если сопротивление проводников 1 и 2 трёхпроводной схемы равны между собой. Тем не менее, 3-х проводная схема подключения термосопротивлений на сегодняшний момент является самой популярной. Практически все вторичные приборы (измерители, регуляторы) имеют входные цепи, рассчитанные под эту схему. Трёхпроводная схема позволяет увеличить расстояние от датчика до прибора до 50…100 метров. При этом не обязательно, чтобы сам термометр сопротивления был изготовлен по 3-х проводной схеме. Можно использовать и датчики с двумя клеммами, подключив к одной клемме один провод, а ко второй – два. 

Четырёхпроводная схема используется в основном только для точных измерений и в эталонных приборах. Данная схема позволяет автоматически компенсировать влияние на результат измерения не только сопротивления проводников, но и ЭДС в местах контактов.  

Советы при выборе и монтаже термометров сопротивления

 

Есть банальные истины, которыми нужно руководствоваться при выборе подходящего датчика температуры. Конечно же, нужно в первую очередь обратить внимание на диапазон измерения и точность. Во-вторых, нужно решить вопрос с основным конструктивным исполнением: в клеммной головке, или с кабельным выводом. Датчики с кабельным выводом более миниатюрны и менее инерционны. Они уже полностью готовы к подключению к вторичному прибору. Но вышеперечисленные преимущества одновременно являются и их недостатками. Миниатюрный корпус – следовательно, небольшой размер чувствительного элемента и малый измерительный ток. Жёстко присоединённый кабель несёт за собой худшую, чем для датчиков в клеммной головке степень защиты от воды. Эти датчики заведомо дороже из-за высокой стоимости применяемого высокотемпературного кабеля. Они менее надёжны при механических воздействиях опять-таки из-за наличия кабеля. С термосопротивлением в клеммной головке не обязательно использовать высокотемпературный кабель. Минус этих датчиков в одном – габаритных размерах, что бывает важно в ряде случаем. 

При монтаже датчика температуры нужно максимально увеличить его тепловой контакт с контролируемой средой и одновременно уменьшить отток тепла от места подключения. Необходимо помнить, что чувствительный элемент имеет конечную длину, поэтому глубина погружения датчика должна быть как минимум на несколько диаметров зонда больше, чем длина ЧЭ. При монтаже датчиков контроля поверхности очень важно место соединения предварительно смазать каким-либо вязким веществом. Также важно обеспечить тепловой контакт кабеля с контролируемым объектом, чтобы минимизировать отвод тепла от ЧЭ датчика по кабелю. Ещё лучше, если и датчик и подводящий кабель будут закрыты хорошим теплоизолятором, например пенополиуретаном, или пенополиэтиленом. 

Датчики температуры воздуха лучше устанавливать в тех местах помещения, которые наиболее важны для контроля. При плохой конвекции воздуха в помещении градиент температуры может составить до 5-ти и более градусов. 

При экспресс контроле температуры поверхности теплоёмкость датчика должна быть минимальной. Дело в том, что самое большое зло при контактном способе измерения температуры поверхности состоит в том, что датчик уменьшает температуру поверхности в месте установки. Процесс восстановления начальной температуры может идти очень долго, что зачастую приводит к неправильным результатам и выводам. Примером может служить ситуация с «занижением» показаний медицинских электронных термометров. 

Термопары


По сравнению с термометрами сопротивления термопары обладают рядом очень больших преимуществ и таких же больших недостатков. По большому счёту эти два класса приборов очень органично дополняют друг друга. И задача киповца — определить, какой датчик температуры ему нужен для той или иной задачи. 

Технические требования, классификация, методы испытаний преобразователей термоэлектрических приведены в ГОСТ 6616-94. Номинальные статические характеристики приведены в ГОСТ Р 8.585-2001. В Таблице 3 представлены технические параметры наиболее применяемых в России термопар. 

Таблица 3. 

Тип ТП

Обозн. типа

Маркировка
цветовая
оболочки и жил +/-

Диап. измер., ⁰С

Класс допуска, пределы допускаемого отклонения для диапазона измерения,⁰С

Температура, ⁰С и чувствительность, мкВ/С

IEC 584-3

ANSI MC96-1

Медь-константан ТМКн

Т

Кор.

красн/бел

 

Син.

син/

красн

 

-200…+350

1

±0,5

— 40…+125

-200

0

100

15

39

46

±0,004Т

+125…+350

2

±1,0

— 40…+133

±0,0075Т

+133…+350

3

±0,015Т

— 200… -67

±1,0

-67…+40

Хромель-копель ТХК

L

-200…  +800

2

±2,5

— 40…+ 300

-200

0

100

500

22

62

72

87

±0,0075Т

+300…+ 800

3

±0,015Т

-200… — 100

±2,5

-100… +100

Хромель-алюмель ТХА

K

Зел.

зел/

бел

Жёл.

жёл/

красн

-200…+1300

1

±1,5

-40…+375

-200

0

100

500

1000

15

39

41

42

39

±0,004Т

+375…+1000

2

±2,5

-40… + 333

±0,0075

+333…+1200

3

±0,015Т

-200…-167

±2,5

-167…+ 40

Платинородий-платина ТПП13

ТПП 10

R

 

S

Жёл.

жёл/

бел

Зел.

чёрн/

красн

0…+1600

1

±1,0

0…+1100

0

100

500

1000

5

7,5

11

13

±(1+0,003

(Т-1100))

+1100…+1600

2

±1,5

20…+600

±0,0025Т

+600…+1600

Платинородий-платинородий ТПР

B

_

Чёрн.

чёрн/

красн

+600…

+1700

2

±0,0025Т

+600…+1700

0

100

500

1000

1500

-0,2

1

5

9

11

3

±4,0

— +600…+800

±0,005Т

+800…+1700

Вольфрамрений-вольфрамрений ТВР

А-1

А-2

А-3

_

_

0…+2500

2

±0,005Т

+1000…+2500

0

500

1000

1500

2000

12

17

15

13

10

3

±0,007Т

+1000…+2500

Индивид.

0…+1000

*У российских термопар маркировка наносится на положительный термоэлектрод. 

Термопары имеют очень большой диапазон рабочих температур. При этом, чем больше максимальная рабочая температура термопары, тем меньше её чувствительность. С этим фактом связан большой ассортимент применяемых термопар. При помощи термопар можно измерять температуру очень маленьких объектов. Для этого достаточно сварить между собой две термоэлектродные проволоки маленького диаметра. Естественно, что такая термопара имеет и очень незначительную инерционность. Термопара из недрагоценных металлов малой длины дешевле термосопротивления. Однако при увеличении длины стоимость её значительно возрастает. В то же время термопары значительно уступают термосопротивлениям в точности измерения. Связано это с рядом причин. Сигнал с термопары значительно более нелинеен. Для получения абсолютной измеренной температуры необходимо знать температуру холодного спая термопары. А это означает, что общая погрешность измерения сложится из двух: погрешности измерения разности температур рабочего и холодного спая термопары и погрешности измерения температуры холодного спая. На практике же всё ещё сложнее. Очень непросто измерить с хорошей точностью температуру выводов термопары на входе вторичного прибора. На практике эта погрешность составляет около 1⁰С. При измерении высоких температур значение данной погрешности несколько нивелируется. 

Советы по выбору и применению термопар


Для использования в диапазоне до +200⁰С лучше применять платиновые или медные термосопротивления. В случае контроля температуры очень небольшого объекта малой теплоёмкости можно использовать термопару медь-константан, которая замечательна тем, что очень легко сваривается над поверхностью раствора медного купороса, имеет самую высокую чувствительность и очень низкую стоимость. 
Для диапазона до +800⁰С в России используется термопара ХК(L) хромель-копель. Данные термопары имеют очень высокую чувствительность в широком диапазоне начиная от -200⁰С. В других странах данный тип термопары не применяется. Самыми популярными в промышленности являются термопары типа ХА(К) хромель-алюмелевые. Теоретический диапазон их использования составляет от -200 до +1300⁰С. Термопары типа К замечательны хорошей линейностью характеристики от 0 до 1000⁰С. В реальности наиболее высокотемпературные термопары работают до 1100⁰С. Так как при высокой температуре от +800⁰С термоэлектродные проволоки начинают активно окисляться, то единственным путём увеличить срок службы термопары и температуру эксплуатации является увеличение диаметра термоэлектродных проволок до 2…3 мм. При температуре выше 800⁰С нержавеющую сталь кожуха меняют на специальную высокотемпературную сталь или керамику. 

Для измерения температуры вплоть до +1700⁰С применяют термопары, изготовленные из драгоценных металлов платиновой группы. Они отличаются высокой стабильностью параметров, но имеют крайне низкую чувствительность при низких температурах и очень высокую стоимость. Наиболее высокотемпературные термопары – вольфрам-рениевые. Но они не могут работать в окислительной атмосфере при температуре уже выше 500⁰С. Оболочку этих датчиков необходимо наполнять инертным газом. Так как герметичный корпус для высоких температур изготовить проблематично, то для продолжительной работы по внутренней полости этих термопар постоянно пропускают инертный газ. 

Для контроля температуры поверхности или воздуха лучше применять гибкую термопару без защитного чехла. Для контроля поверхности нужно обеспечить хороший тепловой контакт с поверхностью не только рабочего конца термопары, но и термоэлектродов на расстоянии не менее 50 мм, чтобы уменьшить теплоотвод от места контроля. При использовании термопары при высокой температуре в окислительной или агрессивной атмосфере может наблюдаться деградация параметров, связанная с окислением и изменением химического состава термоэлектродов. Необходимо периодически контролировать качество термопары хотя бы по её полному сопротивлению постоянному току. Для использования в экстремальных условиях в течение непродолжительного времени существуют ТП разового применения и ТП кратковременного применения. 

Директор НПК «Рэлсиб» Игорь Ландочкин

                          

 

Термопары, термопреобразователи сопротивления — выбор, подключение, установка. Низкая цена

В данной статье приведены основные технические характеристики термопреобразователей сопротивления, ГОСТ 6651-94 (Общие технические требования и методы испытаний) и преобразователей термоэлектрических (далее термопары), ГОСТ 6616-94 (Общие технические условия, а также рекомендации по правильному выбору термопреобразователей, их установке, подключению и обслуживанию. 

(Также см. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.) 

Термины и определения


Термоэлектрический эффект — генерирование термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи. 

Термопара — два проводника из разнородных материалов, соединенных на одном конце и образующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

Соединение при измерении (рабочий конец для термопар) — соединение, подлежащее воздействию температуры, которую необходимо измерить.

Соединение при контроле (свободный конец для термопары) — соединение термопары, находящееся при известной температуре, с которой сравнивают измеряемую температуру.

Длина монтажной части — 
для термопреобразователей сопротивления и термопар с неподвижным штуцером или фланцем — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца; 
для термопреобразователей сопротивления и термопар с подвижным штуцером или фланцем, а также без штуцера или фланца — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при отсутствии ее — до мест заделки выводных проводников. 

Длина наружной части — расстояние от опорной плоскости неподвижного штуцера или фланца до головки. 

Длина погружаемой части — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до места возможной эксплуатации при температуре верхнего предела измерения. 

Диапазон измеряемых температур — интервал температур, в котором выполняется регламентируемая функция термопреобразователя по измерению. 

Рабочий диапазон — интервал температур, измеряемых конкретным термопреобразователем и находящийся внутри диапазона измеряемых температур. 

Номинальное значение температуры применения — наиболее вероятная температура эксплуатации, для которой нормируют показатели надежности и долговечности. 

Показатель тепловой инерции — время, необходимое для того, чтобы при внесении термометра сопротивления или термопары в среду с постоянной температурой разность температур среды и любой точки внесенного в нее преобразователя стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима. 

Допуск — максимально допустимое отклонение от номинальной зависимости сопротивления (термопреобразователя сопротивления) или ЭДС (термопары) от температуры, выраженное в градусах Цельсия. 

Чувствительный элемент (ЧЭ) — элемент термопреобразователя, воспринимающий и преобразующий тепловую энергию в другой вид энергии для получения информации о температуре. 

Измерительный ток термопреобразователя сопротивления — ток, вызывающий изменение сопротивления термопреобразователя сопротивления при 0°С не более 0,1% его номинального значения.

 

Термопреобразователи сопротивления, основные технические характеристики

 

  Тип ТС

Класс допуска

Допускаемое отклонение сопротивления от номинального значения при 0°С, %

Значение W100

Диапазон измеряемых температур, °С

Предел допускаемого отклонения сопротивления от НСХ, °С

Номинальное

Наименьшее допускаемое

Платиновый (ТСП)

А

0,05

1,3850

1,3910

1,3845

1,3905

-220…+850

±(0,15 + 0,002 |t|)

В

0,1

1,3850

1,3910

1,384

1,390

-220…+1100

±(0,3 + 0,005 |t|)

С

0,2

1,3850

1,3910

1,3835

1,3995

-100…+300

±(0,6 + 0,008 |t|)

Медный (ТСМ)

А

0,05

1,4260

1,4280

1,4255

1,4275

-50…+120

±(0,15 + 0,002 |t|)

В

0,1

1,4260

1,4280

1,4250

1,4270

-200…+200

±(0,25 + 0,0035 |t|)

С

0,2

1,4260

1,4280

1,4240

1,4260

-200…+200

±(0,5 + 0,0065 |t|)

 

Схемы соединений внутренних проводников термопреобразователя сопротивления с ЧЭ и их условные обозначения

 

При использовании схемы 2 (двухпроводная схема) сопротивление соединительных проводов термопреобразователя сопротивления не должно превышать 0,1% номинального значения сопротивления термопреобразователя при 0°С.

В двухпроводной схеме к сопротивлению ЧЭ добавлено сопротивление соединительных проводников, что приводит к сдвигу характеристики при 0°С и уменьшению W100.

На практике эта проблема решается за счет измерительного прибора, к которому подключается термопреобразователь сопротивления, путем задания соответствующих корректировок по смещению и наклону характеристики.

Термопреобразователь с двухпроводной схемой подключения внутренних проводников может подключаться к прибору по трехпроводной схеме с использованием трехжильного кабеля.

При использовании термопреобразователей сопротивления с трехпроводной схемой подключения, прибор автоматически вычитает из сопротивления полной цепи сопротивление соединительных проводов. Сопротивление внутренних проводов и жил кабеля при этом должны быть между собой одинаковы.

Если входная электрическая схема прибора представляет собой мост, в одно плечо которого подключается термопреобразователь сопротивления, то достаточно, чтобы были одинаковы сопротивления двух проводов: 1 и 2. 

Мостовая схема подключения термопреобразователя сопротивления

термопреобразователя сопротивления

 

 

 

 

Наиболее точные термопреобразователи сопротивления имеют четырехпроводную схему подключения. Для этой схемы не требуется равенство в сопротивлениях проводников. Каждый конкретный тип термопреобразователя имеет свой более узкий по сравнению с приведенным в таблице основных характеристик диапазон измеряемой температуры. Это связано с технологией сборки термопреобразователя сопротивления и применяемыми при этом материалами.

Необходимо помнить, что для точного измерения температуры вся погружаемая часть термопреобразователя сопротивления должна находиться в измеряемой среде.

Термопары, основные технические характеристики

 

Тип термопары

Класс допуска

Диапазон измеряемых температур, °С

Предел допускаемого отклонения от НСХ, °С

Хромель-копелевый ХК (L)

2

-40…+300

+300…+800

±2,5

±0,0075 |t|

3

-200…-100

-100…+100

±0,015 |t|

±2,5

Хромель-алюмелевыый ХА (K)

1

-40…+375

+375…+1000

±1,5

±0,004|t|

2

-40…+333

+333…+1200

±2,5

±0,0075 |t|

3

-200…-167

-167…+40

±2,5

±0,0075 |t|

Термопара хромель-алюмель ХА(K) обладает наиболее близкой к прямой термоэлектрической характеристикой. Термоэлектроды изготовлены из сплавов на никелевой основе. Хромель (НХ9,5) содержит 9…10%Сг; 0,6…1,2%Со; алюмель (НМцАК) — 1,6…2.4%Al, 0,85…1,5%Si, 1,8…2,7%Mn, 0.6…1.2%Со. Алюмель светлее и слабо притягивается магнитом; этим он отличается от более темного в отожженном состоянии совершенно немагнитного хромеля. Благодаря высокому содержанию никеля хромель и алюмель лучше других неблагородных металлов по стойкости к окислению. Учитывая почти линейную зависимость термо-ЭДС термопары хромель — алюмель от температуры в диапазоне 0…1000°С, ее часто применяют в терморегуляторах.

Термопара хромель-копель ХК(L) обладает большей термо-ЭДС, чем термопара ХА(K), но уступает по жаростойкости и линейности характеристики. Копель (МНМц 43-0,5) — серебристо-белый сплав на медной основе, содержит 42,5-44,0%(Ni+Со), 0,1-1,0%Mn. Даже в сухой атмосфере при комнатной температуре на его поверхности быстро образуется окисная пленка, в дальнейшем удовлетворительно предохраняющая сплав от дальнейшего окисления.

Номинальные статические характеристики термопар приведены в ГОСТ Р 8.585-2001.

Схемы включения

Рабочий конец термопары погружается в среду, температуру которой требуется измерить. Свободные концы подключаются к вторичному прибору. Если температура свободных концов постоянна и известна, то подключение может быть сделано медным проводом, а если не постоянна и неизвестна, то оно выполняется специальными удлинительными (компенсационными) проводами. В качестве последних используются два провода из различных материалов. Провода подбираются так, чтобы в паре между собой они имели такие же термоэлектрические свойства, как и рабочая термопара. При подсоединении к термопаре компенсационные провода удлиняют ее и дают возможность отвести холодный спай до измерительного прибора.

Удлинительные провода

Также смотрите кабели высокотемпературные и термопарные, соединители медные и термопарные, разъемы со склада. 

Стандартные удлинительные провода маркируются. При включении этих проводов в цепь термопар необходимо соблюдать полярность, иначе при измерениях возникает погрешность, равная удвоенной погрешности, которую старались устранить с помощью удлинительных проводов. Промышленность выпускает удлинительные провода в виде скомплектованного (двухжильного) кабеля с жилами различных цветов.

Основные характеристики термопар и удлинительных проводов

 

Термопара

Условное обозна-чение НСХ

Материал термоэлектрода

Материал удлинительного

провода, марка и цвет оплетки

ТермоЭДС, мВ при t=100°С, t0=0°C

Сопро-тивление   1 м. Ом  для сечения, мм2

положит.

отрицат.

положит.

отрицат.

1

2,5

Платинородий — платина

ПП (R, S)

Платинородий
(90%Pt+10%Rh)

Платина

Медь П,

красный   или розовый

Медно-никелевый
(99,4%Сu  +0,6%Ni) зеленый

0,64 ± 0,03

0,05

2,5

Платинородий – платино-родий

ПР (B)

Платинородий
(70%Pt+30%Rh)

Платинородий
(94%Pt+6% Rh)

0,05

0,02

Хромель — алюмель

ХА (K)

Хромель
(89%Ni+9,8% Cr+1% Fe+ 0,2% Mn)

Алюмель
(94% Ni+2% Al+ 2,5% Mn+1% Si+ 0,5% Fe)

Медь М,

красный или разовый

Константан (42%Ni+58%Cu), коричневый

4,10 ± 0,16

0,52

0,02

Хромель — копель

ХК (L)

To же

Копель
(55%Cu+45%Ni+Co)

Хромель ХК, фиолетовый  

или черный

Копель, желтый, оранжевый

6,95 ± 0,2

1,15

0,21

Железо — копель

ЖК

Железо

То же

Железо ЖК, белый

То же

5,57

0,60

0,46

Медь — копель

МК (M)

Медь

То же

Медь МК, красный или розовый

То же

4,76

0,50

0,24

Медь — константан

МКт (T)

Медь

Константан
(42%Ni+58%Cu)

То же

Константан, коричневый

или черный

4,10 ± 0,16

0,52

0,20

Вольфрам — рений-

вольфрам — рений

ВР

(A1, A2, A3)

Вольфрам-рений

Вольфрам-рений

То же

Медно  -никелевыи
синий или  голубой

1,33 ± 0,03

0,20

0,21

Вольфрам — молибден

ВМ

Вольфрам

Молибден

То же

Медно- никелевыи  (99,7%Cu+ 0,3%Ni)

0,40 ± 0,03

0,05

0,04

В связи с высокой стоимостью термопарных кабелей по сравнению, например, с медными при значительной удаленности прибора от датчика более целесообразно в ряде случаев присоединение датчика к прибору осуществлять четырехжильным медным кабелем. При этом две жилы кабеля подключаются к термоэлектродам термопары, а две — к термосопротивлению, контролирующему температуру свободных концов термопары. Как в этом случае, так и при подключении термопары непосредственно к зажимам прибора, необходимо обеспечить хороший тепловой контакт термосопротивления с выводами термопары.

При измерении температуры до +600°С более предпочтительным является использование термопары ХК(L), имеющей в 1,5…2 раза большую термо-ЭДС, чем ХА(K).

С другой стороны, для ТП ХК(L) не существует недорогого термокомпенсационного провода. Поэтому при большой удаленности датчика от прибора лучше применять ТП ХА(K) и удлинительный провод МК.

Сравнительные характеристики термопар и термопреобразователей сопротивления

В данной таблице приведены сравнительные эксплуатационные характеристики термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей («+» — преимущество, «-» — недостаток).

 

Тип

преобразователя

Характеристики

Диапазон

измеряемой

температуры

Точность измерения

Инерционность

Цена преобразователя

Цена подсоединения преобразователя

ТП

+

+

+

ТС

+

+

Также смотрите термопреобразователи сопротивления, термопары, датчики температуры с токовым выходом, чувствительные элементы нашего производства. А также кабели высокотемпературные и термопарные, соединители медные и термопарные, разъемы со склада. 

Читайте также статьи из разделов:
• Измерение температуры и влажности, датчики температуры и влажности
• Автономные регистраторы
• Автоматизация, приборы для автоматизации
• Медицинские приборы

Термопары и термосопротивления — Другое

Термопара даст сопротивление «О» Ом, а термосопротивление, в зависимости от температуры, 50+поправка на температуру = 54 Ом, 100+ поправка = 108 Ом и т.д. Останется только определить материал термосопротивления. Это уже надо взять стакан воды вскипятить, опустить в него датчик и проверить полученное сопротивление с градуировочными таблицами. ТСП примерно 69 или 139 Ом, а ТСМ 72 или 143 Ом.

ну что то вы совсем запутались, как термопара даст сопротивление 0 Ом?..она только мВ может дать.

Можно определить внешне:

1 Если есть шильдики, то ТС 50М, 100П, Pt100 и т.п. означают термометр сопротивления с соответствующей НСХ. Если написано ТХК, ТХА , ППS и т.п.то термопара

2.Шильдиков нет, но есть провода. Если 4 провода, то точно ТС. Если 2, то может быть тот и другой. Но у термопар два провода отличаются внешне, они разные если присмотреться, и оплетка разная.

3.Самый верный способ (с погрешностью естественно, так как условия можете не соблюсти все, мультик ваш не очень точный и т.д) экспериментальный!

По сути надо измерить выходной сигнал от датчика, сам датчик опустить в смесь с известной температурой,лучше взять смесь льда и воды (то бищь 0 градусов цельсия. Измеряете выходной сигнал, если кажет что то типо 50 Ом, 100 Ом…то это термометр сопротивления, а вот какой именно это надо дальше выяснять, нужна вторая температурная точка, например кипяток (100 гр.цел) и ГОСТ с НСХ для ТС, там по таблице сравните ваши полученные Ом и определите какой точно ТС.

Если будет казать миливольты, причем не нуль (так как температура свободных концов не нулевая), опять же обращаемся к ГОСТу по термопарам и там по таблице ищем подходящие значения.

Ошибка #404, Файл не найден

НОВОСТИ

 


21.01.2017 — Старт продаж бюджетных (дешевых) преобразователей частоты и сервоприводов SINEE

Старт продаж бюджетных преобразователей частоты SINEE серии EM100
Старт продаж бюджетных векторных преобразователей частоты SINEE серии EM303B

Старт продаж бюджетных сервоприводов SINEE серии EA100

Серия компактных преобразователей частоты EM100 — это высокая стабильность работы и дружественный интерфейс для простых применений с вентиляторами, насосами, конвейерами и простыми машинами.

EM303B — серия векторных преобразователей частоты.Основные преимущества V/F и SVC методы управления Режимы управления скоростью и моментом Статическая и динамическая автонастройка двигателя Стандартный съемный пульт управления со встроенным потенциометром и опциональный пульт с ЖК-экраном Работа с нормальной и тяжелой нагрузкой Поддержка Modbus RTU Встроенный ПИД-регулятор Двойной ЦПУ для большей стабильности и высокой Встроенный тормозной ключ для моделей до 15кВт и опционально для моделей 22-45кВт Компенсация помех нагрузки Автоматический поиск скорости при перезапуске Настенное, напольное, фланцевое крепление Аналоговые входы могут работать в режиме многофункциональных дискретных входов

EA100 сервоприводы общего назначения. Серия EA100 — это высоко-производительный сервопривод общего назначения, который справится с широким кругом задач в различных областях промышленности.

26.09.2016 — Новости европейского представительства Delta Electronics

Вышла статья в отраслевых новостях ассоциации пользователей CAN об удаленном управлении приводами C2000 и CP2000 по протоколу CANopen. Текст статьи на английском доступен на сайте ассоциации: can-newsletter.org

CP2000 с прошивкой 1.21 и выше прошел сертификацию BACnet и опубликован в официальном реестре лаборатории BTL

Многофункциональный измеритель параметров потребляемой электроэнергии DPM-C530A прошел сертификацию BACnet и опубликован в официальном реестре лаборатории BTL

Delta Electronics стала официальным членом PLC Open (www.plcopen.org)


Автоматизированный блочный (модульный) тепловой пункт или индивидуальный тепловой пункт (ИТП)

Ошибка #404, Файл не найден

Вернуться назад

Телефон/Факс : +7 (495) 984-51-05 (Москва), +7 (812) 640-46-90 (Санкт-Петербург), E-mail: [email protected]

Датчики температуры

Датчик температуры это – устройство, коробочка, в которой находится элемент при подачи питания изменяющий свое сопротивление в зависимости от измеряемой температуры.

Правильно подобранный качественный выбор датчика это — залог выпуска качественной продукции


Температура – это основной параметр в большинстве технологических процессов, а также в обычной жизни.

Измерение температуры в технологических процессах – особенно важно, так как от этого зависит качество выпускаемой продукции. Чтобы избежать брака продукции, необходимо правильно подобрать датчик температуры и обеспечить точность измерения.

Рассмотрим причины брака продукции:


1.Медленная реакция датчика на резкие изменения температуры

Допустим, у вас быстротекущий процесс. Но температура среды или тела меняется скачком, поэтому при выборе датчика необходимо учитывать скорость реакции, чтобы не получилось, как в известном мультфильме про Карлсона: “Гражданочка, а у вас молоко убежало…”

2.Неправильный подбор датчика под температурный диапазон
Как следствие – частые остановы техпроцесса. Вторичный прибор пишет: «датчик не найден», потому что выбран датчик до 500 °С, а в технологическом процессе существуют выбеги температуры выше предельной.
Результат: остановка производства, т.к. сработала аварийная сигнализация.

3. Неправильная установка датчика
Например, для измерения температуры наружного воздуха датчик следует устанавливать на северной стороне здания под козырьком, а не возле окна или форточки.
Так и в технологическом процессе: если измерять температуру не в заданной точке, получим недостоверные данные.

Результат: брак продукции.


4.Точность измерения
Существуют различные классы допуска и погрешности измерения. В каких-то процессах точность неважна, а в каких-то критична. Пример: для контроля температуры в инкубаторе выбрали термопару с погрешностью 2,5 °С, но такая погрешность слишком велика для данного процесса! Результат: закладка яиц испорчена.

Итак, что нужно знать при выборе датчика, чтобы избежать ошибок при измерении температуры в технологическом процессе и обеспечить выпуск качественной продукции?


Термометры сопротивления
При измерении температуры меняется сопротивление на выходе датчика.
Наиболее популярные НСХ:
• медь 50М, 100М
• платина 50П, 100П, Pt100, Pt500, Pt1000
• никель Ni1000

НСХ – это функция или таблица значений в соответствии с ГОСТ Р 6651-2009, которая определяет зависимость «сопротивление-температура».

Термопары
При изменении температуры меняется ЭДС (ГОСТ Р 8.585-2001). Основные НСХ датчиков, выпускаемых компанией ОВЕН:
ДТПК (ХА, хромель-алюмель)
ДТПL (ХК, хромель-копель)
ДТПJ (ЖК, железо-константан)
ДТПN (НН, нихросил-нисил)
ДТПS (ПП, платинородий-платина 30 %)




Термисторы
При изменении температуры скачком изменяется сопротивление на выходе. В основном используются термисторы 10 кОм при 25 °С.

Комплекты термометров сопротивления – это подобранные в пару датчики и преобразователи. Используются в составе теплосчетчика для учета тепла.


1.Температурный диапазон

Это первое, что нужно выяснить, и понимать, для какого техпроцесса будет использоваться датчик.


2.Быстродействие

Задержка с измерением температуры связана с быстродействием измерительного узла и защитной гильзы. Чем тоньше арматура датчика, тем меньше отклик датчика на изменение температуры. Гильза датчика заполняется песком или термопастой. Если датчик устанавливается в защитную гильзу, то расстояние между внутренней стенкой и гильзой датчика должно быть минимальным.

НО! Не забывайте о давлении! Чем меньше диаметр монтажной части, тем на меньшее давление рассчитан преобразователь. Кроме того, на быстродействие влияет установка датчика.

3.Установка датчика

Чувствительный элемент датчика (находится в конце монтажной трубки) устанавливается непосредственно в зоне измерения.

Для измерения температуры воздуха:
• При измерении температуры наружного воздуха датчик устанавливается на северной стороне здания под козырьком. Избегайте установки рядом с окнами.
• При измерении температуры воздуха в помещении следует избегать солнечных мест и застоя воздуха.
• При измерении температуры воздуха в печи рабочий спай или монтажную часть выводим в зону, приближенную к зоне нагрева материалов.

При установке датчика в трубопровод:


• Монтажная часть датчика должна на 2/3 находиться в трубопроводе. Чувствительный элемент устанавливается на оси либо чуть ниже.
• Если датчик накладной, то поверхность трубы зачищаем, наносим теплопроводную пасту, прижимаем датчик к трубе хомутом, сверху укрываем термометр теплоизоляцией.

4.Погрешность

Для термометров сопротивления и термопар есть классы допуска.
• Для термометров сопротивления: АА, А, В, С.
• Для термопар классы допуска 1 и 2.

Из графиков видно, что на температурах от -196 до 150 °С точнее будут термометры сопротивления. На температурах выше 300 °С – точнее термопары.


#Датчик, #температура, #термистор, #термосопротивление, #термопара
English version

Калибровка терморезистора по образцовому платиновому термомет­ру сопротивления

Страница 1 из 2

Теоретическая часть

Измерение температуры является наиболее массовым видом измере­ния. В повседневной практике используются миллионы термометров различных типов на различные диапазоны измерения температуры. Услов­но по диапазонам термометры можно разделить на следующие группы:

  1. Термометры для измерения комнатных температур. Сюда же можно отнести приборы для климатических измерений поскольку послед­ние принципиально не отличаются от чисто комнатных термометров. Со­ответственно, диапазон измеряемых температур составляет от – 50 до – 40 оС до температуры кипения воды + 100 оС.
  2. Термометры для измерения низких (криогенных) температур. Та­кие приборы работают по особым принципам, включая эффекты сверхпро­водимости. Реально криогенные температуры составляют от близких к нулю до температур, при которых замерзают ртуть и спирт. В этом случае климатические термометры становятся непригодными для измерений.
  3. Термометры для измерения высоких температур, реально работают в диапазоне от несколько сот градусов Цельсия до температуры плавлени­я золота 1064,18оС. Чаще всего для измерения таких температур использу­ют термопары и термометры сопротивления.
  4. Термометры для измерения температур, при которых объекты становятся самосветящимися, т.е. излучают видимый человеческим гла­зом свет. Такие приборы называют пирометрами, что происходит от слова “пиро” – огонь. Их используют для измерения температур раскалённых объектов, пламени или плазмы. Глаз человека видит температурное излучение, начиная с температуры в 800 – 900 оС, когда излучение объектов видно как темно-вишневое.
  5. Для измерения температур в тысячи, десятки и сотни тысяч градусов используют специальные спектроскопические методы измерения температур, в которых последняя определяется по интенсивности спектральных линий атомов и ионов, из которых состоит объект. Такое состояние называется плазмой, а методы измерения температуры плазмы называются методами диагностики. Таким же способом определяют температуру небесных самосветящихся объектов – звёзд.

По реализации методов измерения температуры различают следующие методы, когда термометр приводится в непосредственный контакт с телом, температура которого измеряется, и неконтактные методы, когда источником информации о температуре объекта служит светимость, яркость или цвет объекта.

Контактные термометры для измерения комнатных и средних температур можно разделить на следующие типы:

  • Волюметрические приборы, в которых информация о температуре, получается, по изменению объема термометрической жидкости или газа. Это наиболее распространённый тип термометра, хорошо знакомый каждому.
  • Дилатометрические термометры, в которых температура измеряется по линейному расширению тел. Наиболее массовыми термометрами такого типа являются биметаллические пластины, представляющие собой две полоски из металлов с разными коэффициентами темпера­турного расширения, соединёнными (спаянными) по всей длине (Рис.1).

Биметаллическая пластина – датчик температуры

Биметаллические датчики температуры очень удобны для автомати­ческих регулирующих устройств и широко используются в различных терморегуляторах.

Термопары как датчики температуры. В этих термометрах о температуре судят по ЭДС, возникающей в цепи, состоящей из двух различных проводников, спаянных по концам. Если спаи поддерживать при разных температурах, в цепи (рис. 2) возникает ток, пропорциональ­ный разности температур спаев.

Дифференциальная термопара.

Термосопротивления – датчики температуры в виде металлической про­волоки, изменяющей электрическое сопротивление при изменении темпе­ратуры. Зависимость сопротивления от температуры имеет вид:

где RT — сопротивление при температуре T­1, R0 – сопротивление при 0 0C, a — температурный коэффициент положительный для металлов и отрица­тельный для графита.

Термометры для измерения низких температур, равно как пиромет­ры и методы диагностики плазмы имеют целый ряд особенностей, сущ­ность которых выходит за пределы поставленной конкретной задачи. Же­лающие могут ознакомиться с этим более подробно в специальной лите­ратуре.

Для понимания сущности поставленной в работе задачи следует подробно остановиться на точностных возможностях контактных термо­метров.

Наиболее точными из всех типов контактных термометров являются термопары сопротивления. Электрическое сопротивление некоторых метал­лов, например платины или родия очень стабильны во времени. Это даёт возможность отградуировать терморезистор с уверенностью, что его сопротивление при заданной  температуре остаётся постоянным практиче­ски в течении всего срока службы термометра. Платиновые термометры сопротивления в измерительной и метрологической практике являются средством передачи размера единицы температуры от эталонов к рабочим средствам измерения, т.е. чаще всего используются как образцо­вые средства измерения.

Следующими по точности измерения температуры являются некото­рые типы термопар. Например, термопара, изготовленная из платины (один из электродов) и сплав платины с 10% родия или с 15% родия (вто­рой элемент термопары) имеет температурную зависимость ЭДС для раз­личных экземпляров, воспроизводящуюся в 4 – 5 знаках. Такая точность гарантированна независимо от размеров термопары, от толщины электро­дов, от технологии изготовления проволоки и т.д.

Другие типы термопар, например, хромель – алюминий, хромель — … , медь – константан, железо константан и т.д. имеют большие абсолютные значения термо ЭДС, но нуждаются в индивидуальной калибровке, по­скольку свойства таких термопар индивидуальны для каждого датчика.

Волюметрические термометры как правило позволяют измерять температуру  с погрешностью  0,1 – 0,05 0С, т.е. гарантируют точность в 1 – 2 знаках после запятой. По этой причине волюметрические приборы ис­пользуются в большинстве своём в рутинных повседневных измерениях, когда указанная точность является достаточной. Это имеет место при из­мерениях температуры в помещениях, на улице, при контроле технологи­ческих процессов и т.д.

Дилатометрические термометры имеют погрешности измерений на уровне 1 – 2 0С и по этой причине используются в измерениях, не требую­щих большой точности. Если речь идёт о регулировании температуры в морозильных камерах, в системах охлаждения двигателей, при нагрева­нии воды и в других аналогичных задачах, то дилатометрические термо­метры оказываются наиболее предпочтительными ввиду их высокой ме­ханической прочности, долговечности, надёжности. Эти качества являют­ся причиной того, что дилатометрические термометры или дилатометри­ческие датчики установлены во многих системах автоматического регули­рования температуры  — в холодильниках, в автомобилях, в машинах и механизмах, когда требуется информация о температуре.

Завершая краткий обзор контактных методов измерения температу­ры, напомним основные метрологические категории в любом виде изме­рений. Начнём с определений:

  • эталоном, исходным образцовым средством измерения, устанговкой высшей точности в зависимости от метрологического статуса назы­вается средство измерения, позволяющее воспроизводить единицу физической величины и (или) измерять её с наивысшей возможной точностью
  • образцовым средством измерения называют средство измерения, пред­назначенное для поверки рабочих средств измерения. Образцовым средством измерения может служить один из рабочих приборов с более точно в сравнении с последними определёнными метрологиче­скими характеристиками.
  • рабочие приборы – измерительные устройства, непосредственно исполь­зуемые в измерительных процедурах
  • меры – средства измерения, предназначенные для хранения и передачи размера физической величины. Меры используют для передачи размера единицы от эталонов к образцовым средствам измерений или от образцовых средств к рабочим.

Процесс передачи размера единицы может осуществляться с использо­ванием образцовой меры или сравнением (компарированием) показаний рабочего прибора с показаниями образцового прибора. Калиб­ровка и градуировка термометров может также осуществляться:

  1. По стандартным справочным данным, например об ЭДС термопар или табличных значений сопротивлений образцовых термометров.
  2. По реперным температурным точкам, т.е. по стандартным значе­ниям температур фазовых переходов – кипения, отвердевания, плавления, чистых веществ. Всего в температурной шкале МПТШ – 90, действующей в системе СИ в настоящее время, содержится 27 значений температур в диапазоне от –259,346 0С до 33,83 0С. Среди этих значений 14 реперных точек считаются основными, т.е. имеют погрешность во 2 – 3 знаках по­сле запятой. Остальные 13 реперных точек имеют погрешность в десятые доли градуса 0С и выше.

Цель работы и описание измерительной установки

Целью данной работы являются ознакомление с метрологическими аспектами температурных измерений – с процедурой передачи размера единицы термодинамической температуры  от образцового термометра к рабочему прибору. В качестве образцового средства измерения выбран платиновый термометр сопротивления, аттестованный с погрешностью 0,05 0С. Рабочим средством измерения служит термосопротивление, предназначенное для использования в термометрах с погрешностью из­мерения 0,1 0С. Методом передачи размера единицы служит компарирова­ние – сравнение измерительного сигнала с платинового тер­морезистора с терморезистором из меди.

Другой целью работы является калибровка рабочего терморезистора и определения для него температурного коэффициента l в формуле 1.

В качестве исходной информации используется паспортное значение сопротивления платинового датчика температуры в диапазоне от –50 0С до 200 0С. Эти данные приведены в таблице 1 и изображены на графике на рис. 3.

Таблица 1

Сопротивление платинового датчика температуры в диапазоне – 50 0С — +200 0С. Паспортные данные.

T, 0С

RT, Oм

T, 0С

RT, Oм

T, 0С

RT, Oм

— 50

 

10

 

90

 

— 40

 

20

 

100

 

— 30

 

30

 

110

 

— 20

 

40

 

120

 

— 10

 

50

 

130

 

0

 

60

 

140

 

 

 

70

 

150

 

 

 

80

 

160

 

 

График зависимости сопротивления  образцового платинового терморези­стора от температуры.

Установка для калибровки датчика представляет собой термостат в виде муфельной печи, нагреваемой переменным током напряжением от 0 до 100 В. Внутрь муфельной печи, помещён графитовый элемент, на кото­ром укреплён образцовый и рабочий терморезисторы. Общая схема уста­новки дана на рис. 4, эскиз графитового элемента представлен на рис. 5.

 

Схема измерительной установки

Графитовый элемент для размещения терморезисторов

Муфельная печь нагревается изменением напряжения питания от сети переменного тока, подводимого от лабораторного трансформатора (ЛАТР). Графитовый элемент служит для укрепления датчиков в нагре­ваемой части муфельной печи и для выравнивания температуры в зоне, где находятся терморезисторы. Переключатель позволяет измерять сопро­тивление образцового и рабочего терморезисторов одним измерительным прибором – омметром со шкалой на 200 Ом.

Установка необходимой температуры, начиная от комнатной в сто­рону увеличения производится подачей напряжения от ЛАТОР’а. Уста­навливать напряжение следует от 0В до 70В с увеличением через 10В – всего 9 точек. Время установления температуры после изменения напря­жения питания муфельной печи – около 5 минут после стабилизации температуры. На каждой точке следует выполнить по 3 измерения. Дос­тигнув точки 70В следует понижать температуру также через 10В на шкале лабораторного трансформатора.

 


НачалоПредыдущая 1 2 Следующая > Последняя >>

Установка и подключение Термодат-22И5

Установка и подключение Термодат-22И5

Программа КИП и А

Монтаж прибора

Прибор предназначен для щитового монтажа. Основной блок крепится к щиту с помощью двух крепежных скоб, входящих в комплект поставки. Размеры выреза в щите для монтажа 92х92 мм.

Периферийный блок предназначен для крепления на DIN-рейку вблизи объектов измерения.

Следует обратить внимание на рабочую температуру в шкафу, она не должна превышать 50°С.

При подключении прибора к сети рекомендуем установить предохранитель и внешний тумблер для включения прибора.

Подключение датчиков температуры

Для обеспечения надежной работы прибора, следует обратить особое внимание на монтаж проводов от датчиков температуры.

  1. Провода от датчиков температуры должны иметь хорошую электрическую изоляцию и ни в коем случае не допускать электрических утечек между проводами и на землю и, тем более, попадания фазы на вход прибора.
  2. Провода от датчиков должны быть проложены на максимальном удалении от мощных силовых кабелей, во всяком случае, они не должны крепиться к силовым кабелям и не должны быть проложены в одном коробе с силовыми кабелями.
  3. Провода от датчиков должны иметь минимально возможную длину.

Подключение термопары. Термопару следует подключать к прибору с помощью удлинительных термопарных проводов. Удлинительные термопарные провода должны быть изготовлены из тех же материалов, что и термопара. Например, одна жила из хромеля, вторая из алюмеля для термопары ХА. Подключать удлинительные провода к термопаре следует с учѐтом полярности (хромель к хромелю, алюмель к алюмелю для ХА). Подключать термопару или термопарные провода к прибору следует также с учѐтом полярности. Температура «холодных спаев» в приборе Термодат измеряется на клеммной колодке и автоматически учитывается при вычислении температуры.

Если у Вас возникли сомнения в правильности работы прибора или исправности термопары мы рекомендуем для проверки погрузить термопару в кипящую воду. Показания прибора не должны отличаться от 100 градусов более чем на 1…2 градуса.

Приборы Термодат имеют высокое входное сопротивление, поэтому сопротивление термопарных проводов и их длина не влияют на точность измерения. Однако, чем короче термопарные провода, тем меньше на них электрические наводки.

Во избежание использования неподходящих термопарных проводов или неправильного их подключения рекомендуем использовать термопары с неразъемными проводами нашего производства. Вы можете заказать термопару с любой длиной провода.

Подключение термосопротивления. К прибору может быть подключено платиновое, медное или никелевое термосопротивление. Термосопротивление подключается по трехпроводной схеме. Все три провода должны находиться в одном кабеле. Провода должны быть медные, сечение не менее 0,5 мм2 (допускается 0,35 мм2 для коротких линий). Провода должны иметь одинаковую длину и сопротивление. Максимальное сопротивление каждого провода должно быть не более 20 Ом. При соблюдении этих условий сопротивление проводов автоматически учитывается и не влияет на точность измерения температуры.

Подключение датчиков с токовым выходом. Для подключения датчиков с токовым выходом 0…20 мА или 4…20 мА необходимо установить шунт 2 Ома. Рекомендуем использовать Шунт Ш2 нашего производства.

Подключение прибора к компьютеру

Меры безопасности

При эксплуатации прибора должны быть соблюдены «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей». К монтажу и обслуживанию прибора допускаются лица, имеющие группу допуска по электробезопасности не ниже III.

Контактные колодки должны быть защищены от случайных прикосновений к ним во время работы. Контакт «Земля» на задней стенке прибора должен быть заземлен.

Условия хранения, транспортирования и утилизации

Прибор в упаковочной таре должен храниться в закрытых помещениях при температуре от -30 до 50 °С и значениях относительной влажности не более 90 % при 25 °С.

Прибор может транспортироваться всеми видами крытого наземного транспорта без ограничения расстояний и скорости движения.

Прибор не содержит вредных веществ, драгоценных металлов и иных веществ, требующих специальных мер по утилизации.

Габаритные размеры прибора

Основной блок

Периферийный блок

Контактная информация

Приборостроительное предприятие


«Системы контроля»

Россия, 614031, г. Пермь, ул. Докучаева, 31А
многоканальный телефон, факс: (342) 213-99-49

http://www.termodat.ru  E-mail: [email protected]

 

Как отличить тепловое сопротивление от термопары — отраслевые знания

Как отличить тепловое сопротивление от термопары 14 мая 2021 г.

Как отличить тепловое сопротивление от термопары :

1. Все они подключены к приборам для измерения температуры, но их принципы измерения температуры и диапазоны измерения температуры различны. Позвольте мне сначала поговорить о термическом сопротивлении. Термическое сопротивление обычно используется для измерения низких температур.Его принцип основан на том, что значение сопротивления металлического проводника увеличивается с увеличением температуры для измерения температуры. Большинство терморезисторов изготовлено из чистых металлических материалов. В настоящее время наиболее широко используются платина и медь.

Кроме того, в настоящее время для изготовления терморезисторов используются такие материалы, как никель, марганец и родий. Промышленное термическое сопротивление обычно включает термическое сопротивление платины Pt100, Pt10, Cu50, Cu100, PT1000.Диапазон измерения температуры обычно составляет минус 200-800 градусов по Цельсию, а тепловое сопротивление меди составляет от минус 40 до 140 градусов по Цельсию.

2. Термопары обычно используются для измерения средних и высоких температур. Принцип работы термопар основан на эффекте Зеебака, то есть два проводника с разными компонентами соединяются, образуя петлю на обоих концах.

Если температура двух соединительных концов разная, в контуре возникает физическое явление теплового тока.Термопары имеют широкий диапазон измерения. Обычно используются платина родий-платина (номер шкалы S, диапазон измерения 0 ~ 1300 градусов), никель-хромоникелевый кремний (номер шкалы K, диапазон измерения 0 ~ 900 градусов), никель-хромо-константан (номер шкалы E, диапазон измерения 0). ~ 600 градусов), платина родий 30 — платина родий 6 (градация B, диапазон измерения 0 ~ 1600 градусов). Поскольку термопары изготовлены из драгоценных металлов, они дороже терморезисторов.

3. Обычно термопара имеет только два выводных провода. Если есть три подводящих провода, это тепловое сопротивление. Если есть только два подводящих провода, вы можете использовать цифровой мультиметр, чтобы измерить значение сопротивления, чтобы судить. Поскольку значение сопротивления термопары очень мало, тепловое сопротивление почти равно нулю; если значение сопротивления во время измерения очень мало, это может быть термопара.

4. При комнатной температуре минимальное значение теплового сопротивления также будет больше 10.Вы также можете найти легкодоступный источник тепла и оценить и идентифицировать его, нагревая элемент измерения температуры. Если вы можете подключить чашку с горячей водой, поместите измерительный конец элемента измерения температуры в горячую воду и используйте милливольт постоянного тока цифрового мультиметра, чтобы измерить, есть ли у него термоэлектрический потенциал. Если есть термоэлектрический потенциал, термопара находит термопару в соответствии с термоэлектрическим потенциалом. О термопаре можно судить по градуснику.

Если термоэлектрический потенциал отсутствует, измерьте, изменилось ли значение сопротивления. Если есть тенденция к увеличению значения сопротивления, это тепловое сопротивление. Вы также можете использовать электрический паяльник или электрическую духовку, чтобы нагреть измерительный конец элемента измерения температуры, чтобы судить и идентифицировать.
Терморезистор (терморезистор) является наиболее часто используемым датчиком температуры в зонах средних и низких температур. Измерение температуры термического сопротивления основано на той характеристике, что значение сопротивления металлического проводника увеличивается с увеличением температуры для измерения температуры.Его главные особенности — высокая точность измерений и стабильная работа. Среди них точность измерения термического сопротивления платины самая высокая.

Он не только широко используется в промышленных измерениях температуры, но и превращается в стандартный эталонный прибор. Терморезисторы в основном изготавливаются из чистых металлических материалов. В настоящее время наиболее широко используются платина и медь. Кроме того, для изготовления терморезисторов использовались такие материалы, как никель, марганец и родий.Существует много типов термочувствительных материалов, обычно используемых для определения термического сопротивления металлов, и наиболее часто используется платиновая проволока. Помимо платиновой проволоки, в число материалов для промышленных измерений термического сопротивления металлов входят медь, никель, железо, железо-никель и т. Д.

Super Heater специализируется на производстве различных высококачественных термопар PT100, а также принадлежностей и материалов для них. Если у вас есть какие-либо требования, отправьте электронное письмо по адресу: info @ superbheater.ком

датчиков температуры. Термисторы и термопары

Датчики температуры важны для повседневной жизни, от работы на промышленных предприятиях до предотвращения пожаров. Термисторы и термопары — два таких датчика температуры.

Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термопары отражают пропорциональные изменения температуры через переменное напряжение, создаваемое между двумя разнородными металлами, электрически связанными вместе.Оба являются хорошими вариантами для измерения и контроля температуры. Выбор оптимального варианта зависит от типа и характеристик приложения.

При сравнении любого датчика температуры необходимо учитывать четыре фактора:

  • Диапазон температур
  • Устойчивость
  • Точность
  • Приложение

Четыре фактора, которые следует учитывать при выборе между термистором и термопарой в качестве датчика температуры

Диапазон температур: Термисторы и термопары

NTC работают в широком диапазоне температур, что делает их идеальными для широкого спектра применений.Термисторы NTC хорошо работают в рабочем диапазоне от -50 до 250 ° C, в то время как термопары работают в самом широком диапазоне температур от -200 ° C до 1750 ° C.

Стабильность:

Приложениям с долгосрочной целью работы требуется стабильность. Датчики температуры могут со временем дрейфовать в зависимости от их материалов, конструкции и упаковки. Например, термисторы NTC с эпоксидным покрытием могут испытывать дрейф около 0,2 ° C в год; в то время как герметичные термисторы NTC испытывают гораздо меньший дрейф около 0.02 ° C в год. С другой стороны, термопары испытывают дрейф примерно на 1-2 ° C в год, в основном из-за химических изменений в датчике, таких как химическое окисление.

Точность: Термисторы

NTC обладают высокой точностью благодаря постепенным изменениям в пределах их рабочего диапазона. Небольшие изменения температуры точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Термопары имеют более низкую точность и требуют преобразования милливольт в температуру при использовании для контроля и компенсации температуры.

Заявка:

И термисторы NTC, и термопары могут работать в широком диапазоне приложений; тем не менее, термисторы NTC обычно используются в системах обеспечения безопасности жизни, таких как пожарные извещатели и термометры, поскольку они точны и стабильны. Термопары чаще используются в промышленных условиях из-за их долговечности и более низкой стоимости производства.

NTC (отрицательный температурный коэффициент) Термисторы

Термистор NTC — это датчик температуры, сделанный из спеченного полупроводникового материала, который содержит смесь нескольких оксидов металлов.Эти материалы обладают носителями заряда, которые позволяют току течь через термистор, демонстрируя постепенные изменения сопротивления, пропорциональные изменениям температуры.

Термисторы

NTC обеспечивают более высокое сопротивление при более низких температурах. С повышением температуры сопротивление термистора уменьшается. Поскольку термисторы испытывают такое большое изменение сопротивления на ° C, малейшее изменение температуры быстро выражается как предсказуемое изменение сопротивления.

Чтобы найти подходящий термистор для применения, необходимо рассчитать зависимость сопротивления от температуры по формуле бета (β) термистора.В этом методе используется двухточечная калибровка для расчета сопротивления в зависимости от температурной кривой, а также калибровка сопротивления в обеих температурных точках.

Выход термистора NTC нелинейен из-за его экспоненциальной природы, но может быть линеаризован в зависимости от применения.

Применение термистора NTC

Термисторные датчики температуры

NTC доступны в различных размерах и стилях, таких как настраиваемые сборки датчиков, герметизированные стеклянные, поверхностные, а также диски и микросхемы.Эти атрибуты делают их адаптируемыми для успешной работы во многих отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, медицина и HVAC.

Хотя во многих приложениях, в которых используются термисторы NTC, основное внимание уделяется характеристикам сопротивления в зависимости от температуры, термисторы также удовлетворяют потребность в других электрических приложениях, таких как характеристики тока-времени и напряжения-тока.

Текущее-время может включать:

  • Задержка по времени
  • Подавление перенапряжения
  • Последовательное переключение

напряжение-ток может включать:

  • Скорость жидкости
  • Контроль уровня жидкости
  • Регулировка напряжения
  • Цепи контроля температуры

Если требуется более высокая точность, можно использовать термисторы NTC вместе с мостом Уитстона.Эта схема действует как компаратор, в котором можно точно отразить небольшие изменения температуры.

Термопары

Термопара состоит из двух проводов из разнородных проводящих металлов, электрически соединенных в двух точках. Вместе они образуют два электрических соединения; измерительный (горячий) спай и опорный (холодный) спай. Когда эти соединения выражают разные температуры, они производят миллиамперное постоянное напряжение или термоэлектрическое напряжение. Затем термоэлектрическое напряжение преобразуется в температуру в приборе для измерения температуры.

В этой статье упоминается тип «K». Эта термопара работает в широком диапазоне температур от -200 ° C до 1250 ° C. Кроме того, из-за используемых металлов это одна из наименее дорогих термопар; однако термопары имеют пониженную точность и подвержены дрейфу калибровки с течением времени.

Рисунок 1: Пример стандартной конфигурации термопары типа K

Применение термопар

Термопары

в основном используются в промышленных условиях, поскольку они лучше всего работают при экстремальных температурах.Сталелитейная и металлургическая промышленность используют термопары для измерения и контроля температуры в печах, обжиговых печах и котлах.

Срок службы термопары трудно предсказать. Один из методов прогнозирования их стабильности — установка термопары и оценка ее характеристик для определения предполагаемого срока службы.

Термопары

хорошо работают в широком диапазоне сред, но окисление может вызвать явление «зеленой гнили». Хромовый сплав в термопаре станет зеленым после воздействия восстановительного газа, такого как водород, во время контакта с металлической проволокой.Это окисление снижает напряжение и приводит к тому, что термопара дает более низкие показания.

ТЕРМИСТОР И ТЕРМОПАР: СРАВНЕНИЕ ГАЙКОВ И БОЛТОВ

Для измерения температуры и контроля температуры

ТЕРМИСТОР NTC ТЕРМОПАРА
Стабильность с эпоксидным покрытием: 0,2 ° C / год

Герметичный: 0,02 ° C / год

> 1 ° C / год
Влияние сопротивления провода на точность Очень низкий Нет
Диапазон температур от -50 до 250 ° C (в зависимости от типа) от -200 до 1250 ° C, в зависимости от типа
Линейность Нелинейный выход требует линеаризации Нелинейный — требуется преобразование
Время отклика 0.12-10 с (в зависимости от размера и упаковки) 0,2 — 10 с (в зависимости от размера и упаковки)
Датчики температуры

: термисторы и термопары

Термисторы

NTC являются отличным выбором для ваших решений по измерению температуры благодаря их общей производительности и экономической эффективности.

Они предоставляют:

  • Универсальность
  • Быстрый ответ
  • Взаимозаменяемость
  • Повышенная чувствительность
  • Стабильность и точность в диапазоне температур

Чтобы узнать больше о термисторных датчиках температуры NTC и Ametherm, посетите наш сайт www.ametherm.com.

Разница и функция терморезистора и термопары

Термическое сопротивление и термопара являются датчиками определения температуры. Из-за задержки передачи температуры необходим ПИД-регулятор для предварительного контроля температуры. Как элементы измерения температуры, все они, кажется, измеряют температуру на поверхности, но они совершенно разные.

Во-первых, принцип измерения температуры.Термопары работают на основе термоэлектрического эффекта. Термоэлектрическое сопротивление работает на том свойстве, что сопротивление проводника изменяется с температурой. В соответствии с различием принципа измерения температуры выходной сигнал теплового сопротивления является сигналом теплового сопротивления, а выходной сигнал термопары — милливольтным сигналом, и следует различать полярность. Второй — проводное подключение. Термопара использует двухпроводную систему, а тепловое сопротивление — трехпроводную систему.При практическом применении двухпроводной термопары необходим специальный компенсационный провод, который используется для компенсации температуры холодного конца. В процессе применения теплового сопротивления изменение сопротивления провода может перекрываться с изменением значения теплового сопротивления, что приводит к ошибке измерения теплового сопротивления. Поэтому следует использовать метод подключения трехпроводной системы, чтобы исключить влияние сопротивления проводов.

Вышеуказанное относится только к их принципу измерения температуры и способу подключения проводов, а также к фактической среде их использования.Термопара обычно используется в высокотемпературной среде, в то время как термическое сопротивление обычно используется в низкотемпературной среде, поэтому очевидно, что ширина измерения температуры теплового сопротивления меньше, чем у термопары. В соответствии с принципом измерения температуры термопарами, если два типа проводников могут быть теоретически преобразованы в термопары, но из-за ряда требований к точности измерения и использования фактического измерения температуры существуют также требования к термоэлектрическим материалам термопар. .По термическому сопротивлению оно почти такое же. Хотя сопротивление большинства металлических проводников меняется с изменением температуры, это не может быть только материалом, имеющим тепловое сопротивление.

В соответствии с вышеизложенным, очень сложно найти материалы, полностью отвечающие требованиям условий измерения температуры термопар и термического сопротивления. Согласно известным международным стандартам термопар, существует восемь типов термопар (K-тип E-тип S-тип R и т. Д.), и существует два вида материалов с термическим сопротивлением, а именно термическое сопротивление платины и термическое сопротивление меди.

Перечислены диапазон измерения температуры теплового сопротивления и датчика термопары, а также термоэлектрический потенциал и значение сопротивления 100 ℃.

Термопара

Pt Rh 10 Pt (тип s) (0-1300 ℃), t = 100 ℃, e (100,0) = 0,646 мВ.

Платина родий 13 платина (тип R) (0-1300 ℃), t = 100 ℃, e (100,0) = 0,647 мВ.

Ni Cr Ni Si (тип K) (0-1200 ℃) t = 100 ℃ e (100,0) = 4.096мв.

Нихром константан (тип E) (- 200-760 ℃), t = 100 ℃, e (100,0) = 6,319 мВ

Термическое сопротивление

Платиновый термистор (PT100) (- 200-850 ℃), t = 100 ℃, r = 138,50 Ом)

Тепловое сопротивление меди, (Cu 50) (- 50-150 ℃), t = 100 ℃, r = 71,4 Ом.


Время публикации: 21-09-21

Разница между термопарой и термистором (со сравнительной таблицей)

Наиболее существенное различие между термопарой и термистором состоит в том, что в термопаре параметром считывания является напряжение, которое возникает между двумя разнородными металлами.В то время как в термисторе сопротивление является параметром измерения температуры. Другие различия между термистором и термопарой показаны ниже в сравнительной таблице.

И термопара, и термистор являются датчиками температуры, но у них разный принцип работы. В термисторе изменение температуры изменяет сопротивление материала . В термопарах изменение температуры вызывает напряжение между проводами из разных металлов.

Содержание: Термопара против термистора

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Термопара Термистор
Определение Термопара — это тип устройства, используемого для измерения температуры. Термистор — это терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.
Символ
Параметр измерения Напряжение генерируется на стыке. Сопротивление
Материал Медь, железо, константан, хромель, сплавы металлов, таких как хром, хром и никель, платина и родий, вольфрам и рений, родий и иридий. Оксиды марганца, никеля или кобальта, полупроводниковые материалы.
Точность Высокая Очень низкая
Диапазон температур от -50 ° C до 250 ° C от -200 ° C до 1250 ° C
Время отклика (зависит от размера и упаковки) 0.12-10 секунд 0,2-10 секунд
Характеристическая кривая Нелинейная для отрицательного температурного коэффициента. линейный
Стоимость Дорого (из-за внешнего источника питания и устройств в цепи.) Дешево
Использует В бытовых приборах, таких как печи, холодильники, пожарная сигнализация и т. Д. В промышленности.
Приложения Для контроля температуры, измерения температуры, теплопроводности, температурной компенсации и т. Д. Измерение и регулирование температуры.

Определение термистора

Термистор — это терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Он изготовлен из полупроводникового материала. Термистор имеет два типа температурного коэффициента: положительный и отрицательный. В термисторе температурный коэффициент показывает взаимосвязь между изменениями значения сопротивления и температуры.

При положительном температурном коэффициенте сопротивление увеличивается с повышением температуры, а при отрицательном температурном коэффициенте сопротивление уменьшается с повышением температуры.

Термистор используется для измерения небольшой температуры. Термистор имеет свинец, сопротивление которого снижает их точность. Он обладает высокой чувствительностью, т. Е. Может обнаруживать даже небольшие колебания температуры.

Определение термопары

Термопара используется для измерения и измерения температуры.Термопара — это прибор для измерения температуры. В термопаре два провода из разных металлов соединены в одной точке. Два разных металла индуцируют напряжение из-за разницы температур металлов.

Термопары используются для измерения температуры на крупных производствах. Это дешевле и точнее.

Ключевые различия между термопарой и термистором

  1. Термопара — это устройство для измерения температуры, а термистор — это терморезистор.
  2. Термопары изготавливаются из металла или сплавов металлов. В то время как термистор сделан из полупроводника или оксидов магния, никеля или кобальта.
  3. Термопара имеет высокую точность по сравнению с термистором. Термистор имеет свинец, сопротивление которого снижает их точность.
  4. Диапазон измерения температуры термистора составляет от -50 ° C до 250 ° C, тогда как диапазон измерения термопары составляет от -200 ° C до 1250 ° C.
  5. Термистор дает более быстрый отклик по сравнению с термопарами.Время отклика обоих датчиков зависит от их размера.
  6. В термопарах изменение температуры определяется напряжением, индуцируемым на их стыке. Сопротивление термистора изменяется при изменении окружающей температуры.
  7. Характеристическая кривая термопары между напряжением и током линейная. Кривая показывает, что напряжение термопары увеличивается относительно температуры. Находясь в термисторе, характеристика между сопротивлением и температурой нелинейна, если термистор имеет отрицательный температурный коэффициент.Нелинейная кривая термисторов показывает, что их сопротивление уменьшается с увеличением температуры.
  8. Термопара менее дорогая по сравнению с термистором, поскольку для термистора требуется внешний источник питания.
  9. Термистор и термопара используются для контроля и измерения температуры.
  10. Термопары используются в крупных отраслях промышленности, а термисторы — в бытовой технике.

Заключение

Термистор и термопара являются типами датчика температуры.Термистор используется в небольших приборах для измерения температуры, а термопара — для определения высокой температуры.

Как выбрать тепловое сопротивление или термопару для одного и того же места измерения температуры?

Как выбрать тепловое сопротивление или термопару для одного и того же места измерения температуры?

В повседневной работе мы часто сталкиваемся с использованием датчиков температуры. Хотя термопары и терморезисторы используются в качестве чувствительных элементов температуры, их принципы и функции различны.Следует ли выбирать тепловое сопротивление или термопару для одного и того же места измерения температуры? Сегодня у нас есть комплексный анализ.

1. Принцип действия

Термопара формируется путем сварки или скручивания двух разных проводников или полупроводниковых материалов. Он делится на горячий конец и свободный конец. Горячий конец вставляется в устройство, требующее измерения температуры, а холодный конец размещается вне устройства. Если температура отличается, термоЭДС будет генерироваться в цепи термопары.Поскольку термоэлектрическая мощность является функцией измеренной температуры, измеренное значение электродвижущей силы можно преобразовать в значение температуры.

Термическое сопротивление основано на том свойстве, что значение сопротивления проводника изменяется с температурой, а изменение сопротивления преобразуется в электрический сигнал для измерения температуры.

2. Различия в структуре

Конструкция термопары

Существует 3 типа форм соединения наконечника термопары, как показано на рисунке ниже.Его можно соединить газовой сваркой, стыковой сваркой, контактной сваркой, дуговой сваркой, серебряной сваркой и другими методами в зависимости от типа термопары, диаметра проволоки и рабочей температуры.

В промышленных приложениях, чтобы облегчить установку и продлить срок службы термопар, обычно используется внешняя втулка. Кожух обычно делится на трубчатый защитный и бронированный.

Структура термического сопротивления

Существует три типа элементов термического сопротивления, и в настоящее время преобладает керамический тип корпуса.Керамический тип корпуса используется для термического сопротивления с защитной трубкой и армированным термическим сопротивлением. Диаметр платиновой проволоки без покрытия для керамических и стеклянных корпусов составляет около десятков микрон, а диаметр слюдяных пластин составляет около 0,05 мм. В выводной проволоке используется проволока из платинового сплава, которая намного толще, чем провод компонента.

При промышленном использовании внешний вид термопары и термостойкой защитной гильзы практически одинаков. Как его определить, когда шильдика нет и сигнал неизвестен?

Сначала осмотрите подводящие провода элемента измерения температуры.Обычно термопара имеет только два выводных провода. Если есть три подводящих провода, это тепловое сопротивление. Но для четырехпроводных проводов необходимо измерить значение сопротивления, чтобы определить, является ли это двойной термопарой или четырехпроводным тепловым сопротивлением. Если оно бесконечно, это двойная термопара, а пара выводных проводов с почти нулевым сопротивлением — это термопара. Если сопротивление двух пар выводных проводов составляет от 10 до 110, это одно четырехпроводное тепловое сопротивление, и его значение сопротивления наиболее близко к тепловому сопротивлению той шкалы, то это тепловое сопротивление этой градуировки. количество .

Если имеется только два подводящих провода, вы можете использовать цифровой мультиметр, чтобы измерить значение сопротивления для оценки. Поскольку значение сопротивления термопары очень мало, тепловое сопротивление почти равно нулю; если значение сопротивления во время измерения очень мало, это может быть термопара.

При комнатной температуре минимальное значение теплового сопротивления также будет больше 10. Обычно используемыми тепловыми сопротивлениями являются Pt10, тепловое сопротивление платины Pt100, тепловое сопротивление меди Cu50, Cu100 с четырьмя номерами градуировки, значение сопротивления Pt10 равно 10 при комнатной температуре 20 ℃.779, Pt100 — 107,794, Cu50 — 54,285, Cu100 — 108. 571. Значение сопротивления больше, когда температура в помещении превышает 20 ° C, и большинство значений сопротивления можно определить, сравнив два сопротивления. ценности. Если это тепловое сопротивление, вы также можете узнать, какое значение имеет градация теплового сопротивления.

Как судить на рабочем месте?

Термопара: Термопара имеет положительный и отрицательный полюса, а компенсационный провод также имеет положительные и отрицательные точки.Прежде всего убедитесь в правильности подключения, правильность конфигурации. В процессе эксплуатации наиболее распространенными являются короткое замыкание, обрыв цепи, плохой контакт (можно судить по мультиметру) и износ (определяется по цвету поверхности). Во время проверки термопару следует отделить от вторичного счетчика. Метод, который я использовал на практике, предназначен для вашей справки: замкните накоротко компенсационную линию на вторичном счетчике с помощью инструмента, счетчик покажет комнатную температуру (если нет, счетчик сломан), а затем замкните накоротко клемму термопары, с указанием температуры окружающей среды, в которой находится термопара (нет, компенсационная линия неисправна), а затем с помощью файла mv мультиметра приблизительно оценить термоэлектрический потенциал термопары (если все в порядке, проверьте процесс).

Термическое сопротивление: это не что иное, как короткое замыкание и разрыв цепи, которые можно определить с помощью мультиметра. Во время работы, если вы подозреваете короткое замыкание, просто отсоедините провод от резистивного конца и посмотрите на индикатор. Если он достигает максимума, происходит короткое замыкание, обнуление теплового сопротивления и короткое замыкание провода. Когда нормальное соединение и конфигурация обеспечены, значение счетчика низкое или нестабильное. Труба может быть затоплена. Максимум дисплея, обрыв цепи теплового сопротивления, минимум дисплея, короткое замыкание.Вообще говоря, термическое сопротивление используется для температуры ниже 300 градусов, а термопара используется для температуры выше 300 градусов. При изменении температуры будет изменяться сопротивление терморезистора и термоэлектрический потенциал термопары.

В заключение, как выбрать термопару и термическое сопротивление?

Выберите в соответствии с диапазоном измерения температуры: обычно выбирайте термопару выше 500 ℃, обычно выбирайте тепловое сопротивление ниже 500 ℃;

Выберите в соответствии с точностью измерения: выберите тепловое сопротивление для более высоких требований к точности и выберите термопары для требований к низкой точности;

Выберите в соответствии с диапазоном измерения: температура, измеренная термопарой, обычно относится к «точечной» температуре, а температура, измеренная с помощью теплового сопротивления, обычно относится к средней температуре в помещении.

Термическое сопротивление | В отличие от термопары-Sino-Inst

Термический датчик сопротивления — это наиболее часто используемый датчик температуры в областях со средними и низкими температурами.

Термическое сопротивление основано на характеристике, согласно которой значение сопротивления проводника или полупроводника изменяется в зависимости от температуры для измерения температуры и связанных с ней параметров. Терморезисторы в основном изготавливаются из чистых металлических материалов. В настоящее время наиболее широко используются платина и медь.Такие материалы, как никель, марганец и родий, используются для создания термического сопротивления. Тепловое сопротивление обычно необходимо для передачи сигнала сопротивления на компьютерное устройство управления или другие вспомогательные инструменты через провод.

Sino-Inst предлагает различные термостойкости для измерения температуры. Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нашими инженерами по продажам.

Термостойкость оболочки

Термическое сопротивление в оболочке использует особенность, заключающуюся в том, что при изменении температуры материала
изменяется и его сопротивление.При изменении сопротивления прибор будет отображать соответствующую температуру, соответствующую сопротивлению.

Обычно используется вместе с устройствами отображения, записывающими инструментами
, электронными компьютерами и т. Д. Он может напрямую измерять температуру жидкости, пара, газа и твердой поверхности в диапазоне от -200 ℃ до 500 ℃.

Уровень допуска

Монтаж термического сопротивления

Термостойкость PT100 в сборе состоит из элемента термического сопротивления / платинового сопротивления, металлической защитной трубки, изолирующего порошка из оксида магния и удлинительного провода.

Продукт имеет простую структуру и широкую область применения. Этот метод используется в большинстве случаев измерения температуры термического сопротивления. Согласно требованиям различных заказчиков, она бывает износостойкой, антикоррозийной, взрывозащищенной, водонепроницаемой и жаростойкой.

  1. С термочувствительным элементом типа нажимной пружины, поэтому он обладает хорошими антивибрационными характеристиками;
  2. Без компенсационного провода, что снижает затраты.
  3. Высокая точность измерения;
  4. Высокая механическая прочность, хорошая устойчивость к давлению;
  5. Импортный тонкопленочный резистор с надежной и стабильной работой;

Взрывобезопасное термическое сопротивление

Взрывобезопасная термическая стойкость основана на принципе взрывозащитного зазора материала.Проектируйте распределительную коробку и другие компоненты с достаточной прочностью. Все детали, вызывающие искры, дуги и опасные температуры, герметизированы в полости распределительной коробки. Когда в полости происходит взрыв, пламя можно погасить и охладить через зазор стыковой поверхности, так что пламя и температура после взрыва не могут передаваться за пределы полости. Следовательно, взрывозащищенный.

Диапазон измерения температуры и допустимая погрешность

Список доказательств

PT100

Pt100 — платиновый термостойкий, его сопротивление пропорционально изменению температуры.Он часто используется для определения температуры в областях с низкой температурой. Он реализует функции сигналов контроля температуры промышленного поля с одним входом и двумя выходами, а также одним входом и четырьмя выходами.

Термическое сопротивление платины

Pt100 в настоящее время широко используется в высокоточном температурном оборудовании, таком как медицинское, электрическое, промышленное, расчет температуры, расчет сопротивления и т. Д.

Основные виды термического сопротивления:

①Обычное термическое сопротивление

Исходя из принципа измерения температуры теплового сопротивления, изменение измеренной температуры напрямую измеряется изменением сопротивления теплового сопротивления.Следовательно, изменение сопротивления различных проводов, таких как подводящий провод теплового сопротивления, будет влиять на измерение температуры.

②Тепловое сопротивление торцевой поверхности

Торцевой терморезистивный термочувствительный элемент намотан специально обработанной проволокой сопротивления, которая плотно прилегает к торцу термометра. По сравнению с общим осевым термическим сопротивлением, он может более точно и быстро отражать фактическую температуру измеряемой торцевой поверхности.Он подходит для измерения температуры торцевой поверхности втулок подшипников и других механических деталей.

③Бронированное термическое сопротивление

Бронированный термостойкий корпус представляет собой прочный корпус, состоящий из термочувствительных элементов (резисторов), выводных проводов, изоляционных материалов и гильз из нержавеющей стали. Его внешний диаметр обычно составляет φ2 – φ8 мм, а наименьший может достигать φ мм.
По сравнению с обычным термическим сопротивлением имеет следующие преимущества:

  1. Малый размер, отсутствие внутреннего воздушного зазора, тепловая инерция, небольшая задержка измерения;
  2. Хорошие механические свойства, вибростойкость и ударопрочность;
  3. Его можно гнуть, он прост в установке;
  4. Длительный срок службы.

④Взрывобезопасное термическое сопротивление

Взрывобезопасное термическое сопротивление через распределительную коробку специальной конструкции, взрыв взрывоопасной газовой смеси внутри оболочки из-за воздействия искр или дуги ограничен в распределительной коробке, и производственная площадка не вызовет чрезмерного взрыва. Взрывобезопасное термическое сопротивление может использоваться для измерения температуры во взрывоопасных местах в зоне уровня Bla-B3c.

Разница между тепловым сопротивлением и термопарой

Разница 1: другой принцип измерения температуры

Измерение температуры термического сопротивления основано на характеристике, согласно которой значение сопротивления металлического проводника увеличивается с температурой.Его главные особенности — высокая точность измерений и стабильная работа. Среди них точность измерения термического сопротивления платины самая высокая. Он не только широко используется в промышленных измерениях температуры, но и превращается в стандартный эталонный прибор.

Термопара сваривает два проводника или полупроводника A и B из разных материалов, образуя замкнутый контур. Когда существует разница температур между двумя точками крепления 1 и 2 проводников A и B, между ними создается электродвижущая сила.Таким образом, в петле образуется большой ток. Это явление называется термоэлектрическим эффектом.

Разница 2: Классификация термопар и термического сопротивления различна.

Обычные термостойкие материалы в основном представляют собой цельный металл. Наиболее широко используемые термостойкие материалы — это платина и медь. Платиновое сопротивление отличается высокой точностью, хорошей стабильностью и определенной нелинейностью. Чем выше температура, тем меньше скорость изменения сопротивления.Сопротивление меди Существует линейная зависимость между значением сопротивления и температурой в диапазоне измерения температуры, количество температурных линий велико, и она легко окисляется, если она превышает 150. Числа индекса термического сопротивления — Cu50, Pt100, Pt1000 и т. Д. Буква на лицевой стороне указывает на материал, из которого изготовлено тепловое сопротивление, а цифра позади — это значение сопротивления теплового сопротивления.

Термопара состоит из двух разных проводников (называемых проводами термопары или термоэлектродами), соединенных на обоих концах в петлю.Обычная термопара K-типа состоит из никель-хромоникелевого кремния. Стандартизованные термопары Китай С 1 января 1988 года все термопары и термопары производятся в соответствии с международными стандартами IEC. Семь стандартизированных термопар S, B, E, K, R, J и T обозначены как единая конструкция Китая. Термопара.

Разница 3: Различный диапазон температур

Термическое сопротивление — это широко используемый датчик температуры в зонах со средними и низкими температурами.Он подразделяется на термическое сопротивление платины, тепловое сопротивление меди и т. Д. Диапазон измерения температуры также отличается. Как правило, тепловое сопротивление может измерять температуру от -200 до 600 ℃.

По сравнению с термическим сопротивлением диапазон измерения температуры термопары намного больше. Термопара типа B с самым большим диапазоном измерения температуры может даже измерять температуру 0-1800 ℃. Обычная термопара K-типа также может измерять температуру от -40 до 1200 ℃.Но потому, что измерение термопары в низкотемпературной области не очень точное. Поэтому при измерении более низких температур более целесообразно использовать термическое сопротивление.

Разница 4: разные способы подключения

В настоящее время существует три основных способа подключения термического сопротивления: двухпроводной, трехпроводной и четырехпроводной. Точность двухпроводной системы относительно невысока, в то время как четырехпроводная система больше используется для точных измерений в лаборатории.Большинство наших обычно используемых термических сопротивлений представляют собой трехпроводные системы. Это связано с тем, что схема измерения теплового сопротивления обычно представляет собой несимметричный мост. Используется трехпроводная система. Один провод подключается к силовой клемме моста. Два других подключены к теплу. Плечо моста, на котором расположено сопротивление, и плечо моста, прилегающее к нему. Это может устранить ошибку измерения, вызванную сопротивлением проводной линии, и значительно повысить точность.

Термопары

не так уж требовательны к тепловому сопротивлению.Все они двухпроводные. В отличие от теплового сопротивления, выходное сопротивление термопары представляет собой сигнал в мВ.

Sino-Inst, производитель термических сопротивлений, таких как: бронированная термопара, монтажная термопара, взрывозащищенная термопара и т. Д.

Термостойкость

Sino-Inst, made in China, хорошего качества, по лучшей цене. Наши приборы для измерения температуры широко используются в Китае, Индии, Пакистане, США и других странах.

Запросить цену

Термопара

— обзор | Темы ScienceDirect

1.14.3.1.2 Детекторы термопары и термобатареи

В детекторе термопары разница температур между поглотителем и подложкой определяется с помощью эффекта Зеебека (например, см. Fellgett, 1949). В детекторах на термоэлементах используются несколько последовательно соединенных спаев термопар для увеличения как напряжения сигнала, так и импеданса источника; иногда дополнительные спая подключаются в обратном порядке и остаются темными для температурной компенсации. Чувствительный спай термически связан с поглотителем, а опорный спай привязан к подложке.

Базовый анализ производительности был опубликован Birkholz et al. (1987) для идеализированных детекторов термопар типа Хильгера – Шварца (Strachan, Goodyear, 1973; Strachan, 1973; Schwarz, 1949). Такие детекторы состоят из вертикальных ножек из монокристаллического термоэлектрического материала, приваренных к тонкому фольговому поглотителю, замыкающему чувствительный переход. В идеальном случае теплопроводность подложки определяется проводимостью через ножки термопары.

Следуя Birkholz et al.(1987) мы определяем свойства термоэлектрических материалов следующим образом: Коэффициенты Зеебека для полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа равны α p и α n соответственно. , дающая термоЭДС α te = α p α n ; тепловое сопротивление ножек определяется выражением R л = л κ — 1 A л — 1 = G — 1 л и 0.5 A l — длина и площадь поперечного сечения каждой ветви, соответственно, а κ — теплопроводность материала, которая считается одинаковой для p-типа и n-типа; а электрическое сопротивление равно R E = 4 l σ e — 1 A l — 1 σ e — это электрическая проводимость (обратите внимание, что для теплопроводности ветви параллельны, а для электропроводности — последовательно).

Можно определить эффективную теплопроводность для радиационного обмена с окружающей средой, сделав упрощающие предположения, что поглотитель абсолютно черный и что разница температур между поглотителем и окружающей средой мала. Отмечая, что мощность Q , проводимая между резервуарами при температурах T и T + Δ T , связанных тепловой связью с проводимостью G , определяется соотношением Q = G Δ T и что для радиационного обмена между черными телами при тех же двух температурах передаваемая полезная мощность определяется выражением Q = σ с A [( T + Δ T ) 4 T 4 ] ≈ 4 σ с AT 3 Δ T ; получаем эффективную радиационную теплопроводность G r = 4 σ s AT 3 , где σ s = 5.67051 × 10 — 8 Вт м — 2 K — 4 — постоянная Стефана – Больцмана (Андерсон, 1989) и A — площадь поглотителя. Поскольку излучение и теплопроводность через термопару действуют параллельно, общее тепловое сопротивление R H определяется как

(16) RH = 14σsAT3 + κAll − 1

Выходное напряжение на детекторе определяется выражением V s = α te Δ T = α te Q a H 906 906 906 a — поглощенная оптическая мощность (эквивалентная падающей мощности, поскольку для этого анализа мы предположили идеальный поглотитель).Обратите внимание, что детекторы термопар представляют собой устройства с очень низким импедансом, поэтому усилитель первого каскада должен быть спроектирован с осторожностью, чтобы избежать значительного увеличения шума. Чувствительность просто S = V s / Q a = α te R H . NEP для детектора с ограничением шума Джонсона составляет NEP = 4kTReΔf / S = 4kTlΔf0.5σeAl − 0.5αteRH − 1. Одним из стандартных показателей качества детекторов является удельная обнаруживающая способность D * , определяемая как NEP-1AΔf.Подставляя вместо R H , получаем

(17) D ∗ = αteAσeAl / l44σsAT3 + κAl / lkT

Birkholz et al. (1987) отмечают, что D максимизируется, когда тепловые потери из-за теплопроводности и излучения одинаковы или когда 4 σ с AT 3 = κA l / л . Также обратите внимание, что при замене α te = 2 α Ур.(17) эквивалентно выражению в Birkholz et al. (1987). Исключая в числителе и знаменателе A l / l , получаем

(18) Dmox ∗ = M8kσsT5

, где безразмерное число M = (0,5 α te ) 2 σ e — 1 — показатель качества термоэлектрических устройств. Доступны материалы с M ≈ 1 при комнатной температуре (Birkholz et al., 1987), что приводит к D mox ≈ 1 × 10 10 см Гц 0,5 W — 1 при 300 К. Реальные ограничения не позволяют достичь теоретического максимума удельной обнаруживаемость, но были продемонстрированы значения 3,2 × 10 9 см Гц 0,5 Вт — 1 (Ando, ​​1974).

Постоянная времени определяется как τ th = CG — 1 = CR H , где тепловое сопротивление определяется уравнением.(16). В теплоемкости термопарных детекторов Хильгера – Шварца, как правило, преобладает поглотитель. Постоянные времени 10 мс были продемонстрированы только для термопары и 20 мс для всего детектора, включая поглотитель (Birkholz et al., 1987; Ando, ​​1974).

Несмотря на то, что термопарные детекторы Hilger – Schwarz обладают высокими характеристиками для неохлаждаемых детекторов, они хрупки и сложны в производстве. Современные методы обработки полупроводников позволяют изготавливать детекторы на термобатареях с микромашинной обработкой, в которых поглотитель представляет собой отдельно стоящую мембрану, а термобатарея состоит из последовательно соединенных термопар, проходящих по краю мембраны (Foote and Jones, 1998; Foote et al., 2003). Микромашинные детекторы на термобатареях доступны в виде линейных массивов, которые выполняли полеты на Луну и Марс (Foote et al., 2003). Микромеханические устройства не работают так же хорошо, как старые модели по ряду причин, даже при сравнении устройств, изготовленных из тех же термоэлектрических материалов, хотя есть потенциал для дальнейшего улучшения (Foote and Jones, 1998).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*