Vastuslämpömittarit — toimintaperiaate, tyypit ja rakenteet, käyttöominaisuudet

Yksi alan suosituimmista lämpömittarityypeistä on vastuslämpömittari, joka on ensisijainen anturi tarkan lämpötila-arvon saamiseksi, joka vaatii ylimääräisen, normalisoiva muunnin tai teollisuus-PLC-ohjelmoitava logiikkaohjain.

Resistanssilämpömittari on rakenne, jossa platina- tai kuparilanka on kierretty erityiseen dielektriseen runkoon, joka on sijoitettu suljetun suojakotelon sisään, muodoltaan kätevä asennettavaksi.

Vastuslämpömittarin toiminta perustuu ilmiöön, jossa johtimen sähkövastus muuttuu sen lämpötilasta riippuen (lämpömittarilla tutkitun kohteen lämpötilasta). Johtimen resistanssin riippuvuus lämpötilasta näyttää yleensä tältä: Rt = R0 (1 + at), missä R0 on johtimen resistanssi lämpötilassa 0 ° C, Rt on johtimen resistanssi lämpötilassa t ° C ja on lämpöherkän elementin lämpötilavastus.

Lämpötilan muutosprosessissa metallin kidehilan lämpövärähtelyt muuttavat amplitudiaan ja anturin sähkövastus muuttuu vastaavasti. Mitä korkeampi lämpötila - mitä enemmän kidehila värähtelee - sitä suurempi on virran vastus. Yllä oleva taulukko näyttää kahden suositun vastuslämpömittarin tyypilliset ominaisuudet.

Anturin lämmönkestävä kotelo on suunniteltu suojaamaan sitä mekaanisilta vaurioilta mittaamalla kohteen lämpötilaa.

Kuvassa: 1 - platina- tai kuparilangasta valmistettu herkkä elementti, spiraalin muodossa, joka sijaitsee keraamisessa tangossa; 2 — huokoinen keraaminen sylinteri; 3 — keraaminen jauhe; 4 — ruostumatonta terästä oleva suojaava ulkoputki; 5 — virransiirtojohdot; 6 — ulkoinen suojaputki ruostumatonta terästä; 7 — lämpömittarin pää irrotettavalla kannella; 8 — lähtöjohdon liittimet; 9 — johto kiinnityslaitteeseen; 10 - kierreholkki asennettavaksi putkistoon, jossa on liitännät sisäkierteellä.

Jos käyttäjä on määrittänyt tarkasti, mihin tarkoitukseen lämpöanturia tarvitaan, ja valinnut tarkasti vastuslämpömittarin (resistanssilämpömuuntimen), tärkeimmät kriteerit tulevan tehtävän ratkaisemiseksi ovat: korkea tarkkuus (noin 0,1 ° C) , stabiilisuusparametrit, resistanssin lähes lineaarinen riippuvuus lämpötilaobjektista, lämpömittareiden vaihdettavuus.

Tyypit ja muotoilu

Joten riippuen materiaalista, josta vastuslämpömittarin herkkä elementti on valmistettu, nämä laitteet voidaan jakaa tiukasti kahteen ryhmään: kuparilämpöanturit ja platinalämpöanturit.Koko Venäjän ja sen lähimpien naapureiden alueella käytetyt anturit on merkitty seuraavasti. Kupari - 50M ja 100M, platina - 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

Herkimmät Pt1000- ja Pt100-lämpömittarit valmistetaan sputteroimalla ohuin kerros platinaa keraamiselle alustasubstraatille. Teknologisesti pieni määrä platinaa (noin 1 mg) kerrostuu herkälle elementille, mikä tekee elementistä pienen koon.

Samaan aikaan platinan ominaisuudet säilyvät: vastuksen lineaarinen riippuvuus lämpötilasta, kestävyys korkeille lämpötiloille, lämpöstabiilisuus. Tästä syystä suosituimmat platinavastusanturit ovat Pt100 ja Pt1000. Kuparielementit 50M ja 100M valmistetaan käsin käämimällä ohutta kuparilankaa ja platina 50P ja 100P platinalangalla.

Käyttöominaisuudet

Ennen lämpömittarin asentamista on varmistettava, että sen tyyppi on valittu oikein, että kalibrointiominaisuus vastaa tehtävää, että työelementin asennuksen pituus on sopiva ja muut suunnitteluominaisuudet mahdollistavat asennuksen tähän paikkaan, ulkokäyttöön. ehdot.

Anturi tarkastetaan ulkoisten vaurioiden varalta, sen runko tarkistetaan, anturin käämin eheys sekä eristysvastus.

Jotkut tekijät voivat vaikuttaa negatiivisesti mittauksen tarkkuuteen. Jos anturi on asennettu väärään paikkaan, asennuksen pituus ei vastaa työolosuhteita, huono tiivistys, putkilinjan tai muiden laitteiden lämmöneristyksen rikkominen - kaikki tämä aiheuttaa virheen lämpötilan mittauksessa.

Kaikki koskettimet on tarkistettava, koska jos laitteen ja anturin liitäntöjen sähköinen kosketus on huono, tämä on täynnä virheitä. Pääseekö lämpömittarin käämiin kosteutta tai kondensaatiota, onko oikosulku, onko kytkentäkaavio oikea (ei kompensointijohtoa, ei linjavastuksen säätöä), vastaako mittauslaitteen kalibrointi anturin kalibrointia? Nämä ovat tärkeitä hetkiä, joihin sinun tulee aina kiinnittää huomiota.

Tässä ovat tyypilliset virheet, joita voi esiintyä lämpöanturia asennettaessa:

• Jos putkilinjassa ei ole lämpöeristystä, se johtaa väistämättä lämpöhäviöön, joten lämpötilan mittauspaikka on valittava siten, että kaikki ulkoiset tekijät otetaan huomioon etukäteen.

• Anturin lyhyt tai liiallinen pituus voi aiheuttaa virheen, joka johtuu anturin väärästä asennuksesta tutkittavan väliaineen työvirtaan (anturia ei ole asennettu virtausta vastaan ​​eikä virtauksen akselia pitkin, koska se pitäisi olla sääntöjen mukainen).

• Anturin kalibrointi ei ole tässä laitoksessa määrätyn asennuskaavion mukainen.

• Muuttuvan ympäristön lämpötilan loisvaikutuksen kompensointiehdon rikkominen (kompensointipistokkeita ja kompensointijohtoa ei ole asennettu, anturi on kytketty lämpötilan tallennuslaitteeseen kaksijohtimisella piirillä).

• Ympäristön luonnetta ei oteta huomioon: lisääntynyt tärinä, kemiallisesti aggressiivinen ympäristö, korkea kosteus tai korkeapaineinen ympäristö. Anturin on täytettävä ja kestettävä ympäristöolosuhteet.

• Löysä tai epätäydellinen kosketus anturin liittimissä huonon juottamisen tai kosteuden vuoksi (ei johtojen tiivistä, koska lämpömittarin koteloon pääsee vahingossa kosteutta).