Mitä eroa on termoelementin ja lämpövastuksen välillä?

Sekä termoelementit että RTD: t käyttävät kosketuslämpötilan mittausta. Vaikka ne molemmat mittaavat esineen lämpötilan, niiden toimintaperiaatteet ja ominaisuudet eroavat toisistaan. Termoelementit ovat yleisimmin käytetty lämpötilan mittauslaite. RTD: t eivät vaadi kompensointijohtoja ja ovat halvempia kuin lämpöparit.

Mitä eroa on termoelementtien ja RTD: ien välillä?

Termoelementit

Termoelementit: kykenevät lähettämään 4-20 mA sähkösignaaleja pidemmillä matkoihin.

Termoelementtilämpötilan mittausperiaate: Termoelementtilämpötilan mittaus perustuu lämpöelektriseen vaikutukseen. Kun kaksi erilaista johdinta tai puolijohdetta on kytketty suljettuun piiriin, lämpötilaero kahdessa liitoksessa luo termoelektrisen potentiaalin piiriin. Tätä ilmiötä kutsutaan termoelektriseksi efektiksi, joka tunnetaan myös nimellä Seebeck Effect. Suljetussa piirissä syntynyt termoelektrinen potentiaali koostuu kahden tyyppisistä potentiaalista: termoelektrisestä potentiaalista ja kosketuspotentiaalista. Termoelektrinen potentiaali viittaa sähköpotentiaaliin, joka syntyy johtimen kahden päiden lämpötilaerot. Eri johtimilla on erilaiset elektronitiheydet, joten myös tuotettu potentiaali on erilainen. Kosketuspotentiaali, kuten nimestä voi päätellä, viittaa potentiaaliin, joka syntyy, kun kaksi erilaista johdinta joutuvat kosketuksiin niiden erilaisten elektronitiheyksien aiheuttaman elektronidiffuusion vuoksi. Kosketuspotentiaalin suuruus riippuu kahden johtimen materiaaliominaisuuksista ja lämpötilasta kosketuspisteessä. Termoelementtien etuihin kuuluvat laaja lämpötilan mittausalue, suhteellisen vakaa suorituskyky, yksinkertainen rakenne, hyvä dynaaminen vaste ja kyky siirtää 4-20 mA-signaalit etäyhteyden helpottamiseksi, automaattisen ja keskitetyn ohjauksen helpottamiseksi.

Tällä hetkellä kansainvälisesti käytetyt termoelementit seuraavat vakiomääritystä. Kansainvälisesti lämpöparit luokitellaan kahdeksaan eri luokkaan: B, R, S, K, N, E, J ja T. Ne voivat mitata lämpötiloja niin alhaisina kuin -270 asteessa ja jopa 1800 astetta. B, R ja S kuuluvat Platinum -sarjaan. Koska platina on jalometalli, niitä kutsutaan myös jalometallilämpöpariksi, kun taas jäljellä olevia arvosanoja kutsutaan edullisiksi metallilämpöpariksi. Termoelementtejä on kahta tyyppiä: vakio ja panssaroitu.

Vakiotermoelementit koostuvat yleensä termoelementtielektrodista, eristävästä putkesta, suojavaippaista ja liitoskeskuksesta. Panssaroidut lämpöparit puolestaan ​​rakennetaan kokoamalla termoelementtilanka, eristysmateriaali ja metallisuojavaippa ja venyttämällä ne sitten kiinteään rakenteeseen. Termoelementin sähköinen signaali vaatii kuitenkin erityisen tyyppisen johtimen, jota kutsutaan kompensoivaksi johtimeksi.

Eri lämpöparit vaativat erilaisia ​​kompensoivia johtoja. Niiden ensisijainen tehtävä on yhdistää termoelementti referenssiristeykseen, pitämällä se pois virtalähteestä ja siten stabiloimalla referenssiristeyslämpötila. Kompensoivat johdot luokitellaan kompensoiviksi ja laajennustyypeiksi. Laajennuslangan kemiallinen koostumus on sama kuin kompensoida Se on yleensä valmistettu johdosta, jolla on sama elektronitiheys kuin termoelementti. Kompensoivan johtimen ja termoelementin välinen yhteys on yleensä suoraviivainen: termoelementin positiivinen napa yhdistyy kompensoivan johdon punaiseen johtimeen, kun taas negatiivinen napa kytkee jäljellä olevaan värilliseen johtoon. Yleisimmät kompensoivat johdot on valmistettu kuparista - nikkeliseoksesta.

Termoelementit

Termoelementit: Älä vaadi kompensoivia johtoja ja ovat edullisempia.

Termoelementit mittaavat lämpötilan ominaisuuden perusteella, että johtimen tai puolijohteen vastus muuttuu lämpötilan myötä.

Lämpöparien edut: Ne voivat siirtää sähkösignaaleja etäyhteydellä, sillä on suuri herkkyys, vahva stabiilisuus, hyvä vaihdettavuus ja hyvä tarkkuus. Ne vaativat kuitenkin voimaa eivätkä voi mitata hetkellisiä lämpötilan muutoksia.

Termoelementtien haitat: Vaikka niiden lämpötilan mittausalue käytetään laajasti teollisuudessa, ne rajoittavat niiden käyttöä.

Teollisuustermoelementit käyttävät tyypillisesti PT100, PT10, Cu50 ja Cu100. Platinum -lämpöparit mittaavat tyypillisesti lämpötiloja välillä -200 -800 astetta, kun taas kuparin lämpöparit mittaavat lämpötiloja välillä -40 -140 astetta.

Termoelementit eivät vaadi kompensoivia johtoja ja ovat halvempia kuin lämpöparit.

Termoelimet ja RTD: t ovat kaksi pääkontaktia - tyyppiä lämpötila -antureita. Niiden nimet eroavat vain yhdestä merkistä, ja molempia voidaan käyttää objektin lämpötilan mittaamiseen. Termoelementin ja RTD: n välillä valitseminen riippuu mitattavan ympäristön välillä. Monet ihmiset ovat epävarmoja, joten on tärkeää ymmärtää täysin RTD: n ja lämpöparien väliset erot lämpötila -anturin valittaessa.

Kuinka erottaa lämpöparit ja RTD: t

1. Termoelementit (TC) toimivat tuotantomalla lineaarinen millivol -signaali lämpötilan muuttuessa. Instrumentit vahvistavat tämän signaalin ja muuntaa sen lämpötilasignaaliksi.

2. RTDS (vastuslämpötilan ilmaisimet) toimivat muuttamalla lineaarisesti niiden vastusarvoa lämpötilan kanssa.

3.

4. RTD: t ovat yleensä halvempia kuin lämpöparit.

Mikä on parempi, termoelementti tai RTD?

Termoelementin valinnan tulisi perustua käyttölämpötila -alueen, vaadittavan tarkkuuden, käyttöilmakehän, mittausobjektin suorituskyvyn, vasteajan ja kustannusten - tehokkuuden kattavaan huomioon.

Kello 1. Mittaustarkkuuden ja lämpötilan mittausalueen valitseminen

Käyttölämpötiloissa välillä 1300 - 1800 astetta suhteellisen korkealla tarkkuusvaatimuksella on yleensä valittu A B - tyyppinen termoelmious. Volframi - renium -lämpöparia voidaan käyttää, jos tarkkuus on vähemmän vaativaa ja ilmakehän salliminen sallii. Yli 1800 astetta, volframi - renium -lämpöparia käytetään yleensä. Käyttölämpötiloihin välillä 1000 - 1300 astetta suhteellisen suurilla tarkkuusvaatimuksilla, S - tyyppiä ja n - tyyppisiä termoelementtejä voidaan käyttää. Alle 1000 astetta, k - tyyppiä ja n - Tyyppisiä termoelementtejä käytetään yleensä ja alle 400 astetta, e - tyyppisiä lämpömuotoja käytetään yleensä. T - Tyyppisiä termoelementtejä käytetään yleensä mittauksiin, jotka ovat alle 250 asteen ja negatiivisissa lämpötiloissa. T - Tyyppiset termoelementit tarjoavat vakauden ja suuren tarkkuuden alhaisissa lämpötiloissa.

2. ilmakehän valinta

S -, b - ja k - tyyppiset lämpömuodot ovat sopivia käytettäväksi voimakkaasti hapettavissa ja heikosti pelkistävissä ilmakehissä, kun taas J - ja t - tyyppiset lämpöparit sopivat heikosti hapettumisessa ja ilmaisussa ilmakehässä. Jos käytetään suhteellisen ilmatiivistä suojaputkea, ilmakehän vaatimukset ovat vähemmän tiukat.

3. Kestävyys ja lämpövasteen valinta

Lämpöparit, joilla on suurempi langan halkaisija, tarjoavat paremman kestävyyden, mutta hitaamman vasteen. Tämä koskee myös lämpöparia, joilla on suurempi lämpökapasiteetti, mikä johtaa hitaampaan vasteeseen ja huonosta lämpötilanhallinnasta suurten lämpötilan kaltevuuksien mittaamisessa. Sovelluksissa, jotka vaativat sekä nopean vasteen että tietyn kestävyyden, panssaroidut termoelementit ovat sopivampia.

4. termoelementtivalinta perustuu mitatun kohteen luonteeseen ja tilaan

Liikkuvien objektien, värähtelevien esineiden ja korkean - paineastian lämpötilan mittaus vaatii suurta mekaanista lujuutta. Kemiallisen saastumisen ilmakehät vaativat suojaputken. Sähköisten häiriöiden läsnä ollessa vaaditaan korkea eristys.

Valintaprosessi: malli - Kalibrointi - räjähdys - Todistusluokitus - Tarkkuustaso - Asennusmenetelmä - Suojaputken materiaali - pituus tai lisäyspesä.

Termoelementti- ja termoelementtisignaalin ulostulon erot

1. Signaaliluonto: Termoelementit ovat vastuksia. Lämpötilan muutokset aiheuttavat niiden tuottamisen positiivisten tai negatiivisten vastusmuutosten aiheuttamisen. Termoelementit puolestaan ​​indusoivat jännitteen muutoksia, jotka vaihtelevat lämpötilan mukaan.

2. Kahdella anturilla on erilaiset lämpötila -alueet. Termoelementit havaitsevat yleensä lämpötilat välillä 0–150 celsiusastetta, maksimimittausalue on noin 600 celsiusastetta (tietysti ne voivat havaita negatiiviset lämpötilat). Termoelementit voivat havaita lämpötilat välillä 0 - 1000 astetta (tai jopa korkeampaa). Siksi Rosemount 3051 -lähetin käyttää entistä alhaiseen - lämpötilan havaitsemiseen, kun taas jälkimmäinen korkealle - lämpötilan havaitseminen.

3. Materiaalin kannalta lämpöparit ovat metallimateriaaleja, joilla on lämpötilaa - herkät ominaisuudet, kun taas termoelementit ovat bimetallimateriaaleja, jotka koostuvat kahdesta eri metallista. Lämpötilan muutokset luovat potentiaalieron langan kahden pään välillä.

4. PLC: n RTD: n ja termoelementtien syöttömoduulit ovat myös erilaisia. Tämä lausunto on oikea, mutta PLC: t hyväksyvät yleensä 4-20 Ma-signaalia suoraan, kun taas RTD: t ja lämpöparit on yleensä kytketty PLC: hen lähettimen kanssa. Jos lähetin on kytketty DCS: ään, se on tarpeeton! RTD: t käyttävät RTD -signaaleja, kun taas termoelementit käyttävät TC -signaaleja!

5.

6. Termoelementit ovat J, T, N, K ja S -kokoja. Jotkut ovat kalliimpia kuin vastukset, kun taas toiset ovat halvempia. Kuitenkin, kun kompensointijohto sisältyy, termoelementtien kokonaiskustannukset ovat kuitenkin korkeammat.