U području industrijskog mjerenja temperature, umetnuti termoparovi obloženi metalom- s priključnim kutijama i platinasti otporni termometri s pomičnom prirubnicom s priključnim kutijama dvije su uobičajene vrste temperaturnih senzora. Iako se oba koriste za detekciju temperature, imaju značajne razlike u konstrukcijskom dizajnu, principima rada i scenarijima primjene. Ovaj će članak razraditi kako razlikovati ove dvije vrste senzora iz više perspektiva.
I. Strukturne razlike
1. Metalni-termoelement koji se može umetnuti s plaštom i priključnom kutijom
Struktura jezgre ovog termoelementa uključuje termoelement, izolacijsku čahuru, zaštitnu cijev i priključnu kutiju. Termoelement se sastoji od dvije metalne žice od različitih materijala, koje su na mjernom kraju zavarene zajedno da tvore vrući spoj termoelementa. Izolacijski rukavac je obično izrađen od keramičkog materijala i koristi se za izolaciju dva termoelementa kako bi se spriječio kratki spoj. Materijal zaštitne cijevi odabire se prema radnim uvjetima, poput ugljičnog čelika, nehrđajućeg čelika ili glinice. Njegova glavna funkcija je zaštita termoelementa od korozije ili utjecaja medija, a ne zahtijeva visoku toplinsku vodljivost. Priključna kutija služi za spajanje termoelementa i kompenzacijskih žica, a obično je izrađena od aluminijske legure. Dostupan je u dvije vrste: obični i zatvoreni. Zatvorena priključna kutija ima funkciju zaštite od-prskanja i prikladna je za vlažna ili prašnjava okruženja. Cjelokupna struktura je krutog tipa koji se može umetnuti, a mjerni kraj mora biti potpuno uronjen u medij.
2. Platinasti otporni termometar s pokretnom prirubnicom i priključnom kutijom
Struktura jezgre platinastog otpornog termometra s pokretnom prirubnicom uključuje senzorski element, zaštitnu cijev, pomičnu prirubnicu i priključnu kutiju. Osjetni element je središnja komponenta za mjerenje temperature platinastog otpornog termometra, koji se sastoji od platinske žice namotane na okvir, koja zahtijeva dovoljnu izmjenu topline s medijem. Materijal zaštitne cijevi sličan je materijalu termoelementa, ali zahtijeva veću toplinsku vodljivost jer treba brzo prenijeti temperaturu medija na senzorski element kako bi se smanjilo kašnjenje odgovora. Pomična prirubnica jedinstvena je konstrukcija ovog platinastog termometra otpora, obično koristi metodu spajanja prirubnicom, ali dio prirubnice je pomičan, što olakšava podešavanje dubine umetanja ili kuta za prilagodbu različitim zahtjevima instalacije. Priključna kutija koristi se za spajanje osjetnog elementa i signalnih žica i ima ugrađen-priključni blok koji treba podržavati tro-žično ili četvero{6}}žično povezivanje kako bi se kompenzirale pogreške otpora žice. Cjelokupna struktura ima pomični dizajn prirubnice, što omogućuje fleksibilnu ugradnju i jednostavno podešavanje.
II. Razlike u principima rada
1. Princip rada termoparova
Termoparovi rade na temelju Seebeckovog efekta, koji kaže da kada dva različita vodiča ili poluvodiča formiraju zatvoreni krug, elektromotorna sila se stvara u krugu kada su temperature dvaju spojeva različite. Ta je elektromotorna sila proporcionalna razlici temperature, a vrijednost temperature može se izračunati mjerenjem elektromotorne sile. Termoparovi imaju širok raspon mjerenja, od -40 stupnjeva do 1600 stupnjeva, što ih čini prikladnima za visoke temperature i oštra okruženja. Imaju veliku brzinu odziva, što ih čini prikladnima za primjene koje zahtijevaju brzu povratnu informaciju o temperaturi.
2. Princip rada platinastih otpornih termometara
Otporni termometri od platine rade na temelju karakteristike da se otpor metala mijenja s temperaturom; konkretno, vrijednost otpora metala raste s povećanjem temperature. Osjetljivi element platinskog otpornog termometra je platinska žica, čija je vrijednost otpora približno 100 ohma na sobnoj temperaturi i raste linearno s porastom temperature. Otporni termometri od platine općenito su prikladni za mjerenja niske-temperature od -200 stupnjeva do 800 stupnjeva, nudeći visoku točnost i prikladnost za primjene koje zahtijevaju precizna mjerenja. Njihova brzina odziva je sporija, ali su prikladni za aplikacije gdje brz odgovor nije kritičan.
III. Razlike u scenarijima primjene
1. Scenariji primjene termoparova
Termoparovi su prikladni za visoke-temperature i teška okruženja, kao što je taljenje čelika, proizvodnja stakla i pečenje keramike. U tim scenarijima, temperature mogu doseći 1200 stupnjeva do 1600 stupnjeva, a termoparovi mogu izdržati visoke temperature i pružiti stabilna temperaturna mjerenja. Nadalje, velika brzina odziva termoparova čini ih prikladnima za aplikacije koje zahtijevaju brzu povratnu informaciju o temperaturi, kao što je-praćenje procesa kemijske reakcije u stvarnom vremenu.
2. Scenariji primjene platinastih otpornih termometara tipa razvodne kutije s pokretnom prirubnicom
Platinasti otporni termometri tipa razvodne kutije s pokretnom prirubnicom prikladni su za primjene koje zahtijevaju precizno mjerenje i fleksibilnu instalaciju, kao što su kemijski reaktori, naftovodi i obrada hrane. U tim scenarijima, fluktuacije temperature zahtijevaju iznimno preciznu kontrolu, često unutar ±0,3 stupnja, a visoka točnost i stabilnost otpornih termometara od platine čini ih idealnim izborom. Dizajn pomične prirubnice omogućuje podešavanje dubine ili kuta umetanja, olakšavajući instalaciju u složenim okruženjima, kao što su zavoji cijevi ili područja s ograničenim prostorom unutar opreme.
IV. Razlike u metodama ožičenja
1. Metoda ožičenja termoelementa
Termoparovi obično koriste dvo{0}}žičnu vezu. Zbog njihovog mjernog principa, nisu potrebne dodatne žice za kompenzaciju otpora olova. Međutim, termoparovi zahtijevaju kompenzacijske žice za smanjenje elektromagnetskih smetnji i zahtijevaju kompenzaciju hladnog spoja kako bi se osigurala točnost mjerenja.
2. Metoda ožičenja platinastog otporničkog termometra
Otporni termometri od platine mogu se ožičiti dvo-žičnim, tro-žičnim ili četvero-žičnim vezama. Tro-žične i četiri-žične veze učinkovito eliminiraju utjecaj otpora olova na mjerenje, što ih čini prikladnima za visoko-precizne primjene. Priključna kutija ima 3 do 4 priključka, što je više od broja priključaka u priključnoj kutiji za termoelemente, a potrebno je razlikovati vrste vodova.
V. Razlike u metodama ugradnje
1. Metoda ugradnje termoelementa
Termoparovi se obično pričvršćuju na opremu umetnutom cijevi koja može imati navoj ili prirubnicu. Međutim, način pričvršćivanja je relativno fiksan, a podešavanje dubine umetanja i kuta je ograničeno.
2. Metoda ugradnje platinastog otporničkog termometra s pokretnom prirubnicom i priključnom kutijom
Otporni termometri od platine s pomičnom prirubnicom i priključnom kutijom fiksirani su na opremu pomoću pomične prirubnice, omogućujući prilagodbu dubine umetanja i kuta kako bi se prilagodili različitim zahtjevima instalacije. Ovaj dizajn omogućuje fino-podešavanje senzora bez rastavljanja, poboljšavajući fleksibilnost i praktičnost instalacije.
VI. Sažetak
Metalni -termoparovi s umetnutom cijevi i platinski otporni termometri s pomičnim prirubnicama i priključnim kutijama imaju značajne razlike u strukturi, principu rada, scenarijima primjene, metodama ožičenja i metodama ugradnje. Termoparovi su prikladni za visoke-temperature i oštra okruženja i imaju veliku brzinu odziva, dok su platinasti otporni termometri s pomičnim prirubnicama prikladni za primjene koje zahtijevaju precizno mjerenje i fleksibilnu instalaciju, nudeći visoku točnost. Razumijevanjem ovih razlika, ove dvije vrste temperaturnih senzora mogu se bolje odabrati i koristiti za zadovoljavanje različitih industrijskih potreba. Fleksibilne karakteristike ugradnje otpornih termometara od platine s pomičnim prirubnicama daju im značajnu prednost u složenim okruženjima, dok se termoparovi ističu u visokim-temperaturama i teškim okruženjima.
