Kebaikan dan keburukan penderia suhu yang berbeza

Dalam banyak proses teknologi, salah satu kuantiti fizik yang paling penting ialah suhu. Dalam industri, penderia suhu digunakan untuk pengukuran. Penderia ini menukar maklumat suhu kepada isyarat elektrik, yang kemudiannya diproses dan ditafsirkan oleh elektronik dan automasi. Akibatnya, nilai suhu sama ada hanya dipaparkan pada paparan, atau berfungsi sebagai asas untuk menukar mod pengendalian secara automatik bagi satu atau peralatan lain.

Satu cara atau yang lain, penderia suhu amat diperlukan hari ini, terutamanya dalam industri. Dan adalah penting untuk memilih penderia yang sesuai untuk tujuan anda, memahami dengan jelas ciri-ciri yang membezakan pelbagai jenis penderia suhu. Kita akan bercakap tentang itu kemudian.

Penderia yang berbeza untuk tujuan yang berbeza

Dari segi teknologi, penderia suhu dibahagikan kepada dua kumpulan besar: sentuhan dan bukan sentuhan. Penderia bukan kenalan menggunakan prinsip pengukuran dalam kerja mereka parameter inframerahdatang dari permukaan yang jauh.

Penderia sentuhan, sebaliknya, di pasaran dengan lebih meluas, berbeza kerana elemen penderianya dalam proses mengukur suhu adalah bersentuhan langsung dengan permukaan atau medium yang suhunya hendak diukur. Oleh itu, adalah paling sesuai untuk memeriksa penderia kenalan secara terperinci, untuk membandingkan jenis, ciri-cirinya, untuk menilai kelebihan dan kekurangan pelbagai jenis penderia suhu.

Apabila memilih sensor suhu, perkara pertama yang perlu dilakukan ialah menentukan bagaimana ia akan diperlukan untuk mengukur suhu. Penderia inframerah akan dapat mengukur suhu pada jarak dari permukaan, oleh itu adalah sangat penting bahawa antara penderia dan permukaan yang akan diarahkan, atmosfera adalah telus dan bersih yang mungkin, jika tidak suhu data akan diherotkan (lihat - Pengukuran suhu tanpa sentuhan semasa operasi peralatan).

Penderia sesentuh akan membolehkan anda mengukur suhu permukaan secara langsung atau persekitaran yang bersentuhan dengannya, jadi kebersihan suasana sekeliling secara amnya tidak penting. Di sini, hubungan langsung dan berkualiti tinggi antara penderia dan bahan ujian adalah penting.

Kuar sesentuh boleh dibuat menggunakan salah satu daripada beberapa teknologi: termistor, termometer rintangan, atau termokopel. Setiap teknologi ada kelebihan dan kekurangannya.

Termistor sangat sensitif, harganya berada di tengah-tengah antara termokopel dan termometer rintangan, tetapi ia tidak berbeza dalam ketepatan dan linear.

Termokopel lebih mahal, ia bertindak balas lebih cepat terhadap perubahan suhu, ukuran akan lebih linear daripada termistor, tetapi ketepatan dan kepekaan tidak tinggi.

Termometer rintangan adalah yang paling tepat daripada ketiga-tiganya, ia adalah linear tetapi kurang sensitif, walaupun harganya lebih murah daripada termokopel.

Di samping itu, apabila memilih sensor, anda harus memberi perhatian kepada julat suhu yang diukur, untuk termokopel dan termometer rintangan ia bergantung kepada bahan unsur sensitif yang digunakan. Jadi anda perlu mencari kompromi.

Termokopel

Penderia suhu termokopel kerja terima kasih kepada Kesan Seebekov… Dua wayar logam berbeza dipateri pada satu hujung — ini adalah apa yang dipanggil persimpangan panas termokopel, yang terdedah kepada suhu yang diukur. Di seberang wayar, suhu hujungnya tidak berubah, voltmeter sensitif disambungkan di tempat ini.

Voltan yang diukur oleh voltmeter bergantung kepada perbezaan suhu antara simpang panas dan wayar yang disambungkan kepada voltmeter. Termokopel berbeza dalam logam yang membentuk persimpangan panasnya, yang menentukan julat suhu yang diukur untuk penderia termokopel tertentu.

Di bawah ialah jadual pelbagai jenis penderia varieti ini. Jenis sensor dipilih bergantung pada julat suhu yang diperlukan dan sifat persekitaran.

Penderia Jenis E sesuai untuk digunakan dalam persekitaran pengoksidaan atau lengai. Jenis J — untuk operasi dalam persekitaran vakum, lengai atau mengurangkan. Jenis K — sesuai untuk persekitaran pengoksidaan atau neutral. Jenis N — mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama berbanding jenis K.

Penderia jenis T adalah tahan terhadap kakisan, jadi ia boleh digunakan dalam persekitaran pengoksidaan, pengurangan, lengai, serta dalam vakum. R (perindustrian) dan S (makmal) — jenis — ialah penderia suhu tinggi yang mesti dilindungi oleh penebat seramik khas atau tiub bukan logam. Jenis B adalah suhu yang lebih tinggi daripada jenis R dan S.

Kelebihan penderia termokopel ialah kestabilan parameter operasinya pada suhu tinggi dan kelajuan relatif tindak balas terhadap perubahan suhu simpang panas. Penderia jenis ini dibentangkan dalam pelbagai diameter yang tersedia. Mereka mempunyai harga yang rendah.

Bagi keburukan, termokopel dicirikan oleh ketepatan yang rendah, mempunyai voltan terukur yang sangat rendah, dan sebagai tambahan, sensor ini sentiasa memerlukan litar pampasan.

Termometer rintangan

Termometer rintangan atau penderia suhu rheostat disingkatkan sebagai RTD. Ia berfungsi pada prinsip menukar rintangan logam bergantung kepada perubahan suhunya. Logam yang digunakan: platinum (dari -200 ° C hingga +600 ° C), nikel (dari -60 ° C hingga +180 ° C), tembaga (dari -190 ° C hingga +150 ° C), tungsten (dari -100 ° C hingga +1400 ° C) — bergantung pada julat suhu terukur yang diperlukan.

Lebih kerap daripada logam lain, platinum digunakan dalam termometer rintangan, yang memberikan julat suhu yang agak luas dan membolehkan anda memilih sensor dengan sensitiviti yang berbeza. Jadi, sensor Pt100 mempunyai rintangan 100 Ohm pada 0 °C, dan sensor Pt1000 mempunyai 1kOhm pada suhu yang sama, iaitu, ia lebih sensitif dan membolehkan anda mengukur suhu dengan lebih tepat.

Berbanding dengan termokopel, termometer rintangan mempunyai ketepatan yang lebih tinggi, parameternya lebih stabil, dan julat suhu yang diukur adalah lebih luas. Walau bagaimanapun, sensitiviti adalah lebih rendah dan masa tindak balas adalah lebih lama daripada termokopel.

Termistor

Satu lagi jenis penderia suhu sentuhan — termistor… Mereka menggunakan oksida logam yang boleh mengubah rintangannya dengan ketara bergantung pada suhu. Termistor terdiri daripada dua jenis: PTC — PTC dan NTC — NTC.

Pada yang pertama, rintangan meningkat dengan peningkatan suhu dalam julat operasi tertentu, pada yang kedua, dengan peningkatan suhu, rintangan berkurangan. Termistor dicirikan oleh tindak balas yang lebih cepat terhadap perubahan suhu dan kos rendah, tetapi ia agak rapuh dan mempunyai julat suhu operasi yang sempit daripada termometer rintangan dan termokopel yang sama.

Penderia inframerah

Seperti yang dinyatakan pada permulaan artikel, penderia inframerah mentafsir sinaran inframerah yang dipancarkan oleh permukaan yang jauh - sasaran. Kelebihan mereka ialah pengukuran suhu dilakukan dengan cara yang tidak bersentuhan, iaitu, tidak perlu menekan sensor dengan ketat terhadap objek atau membenamkannya dalam persekitaran.

Mereka bertindak balas dengan cepat terhadap perubahan suhu, itulah sebabnya ia boleh digunakan untuk memeriksa permukaan objek yang bergerak, contohnya pada penghantar. Hanya dengan bantuan sensor inframerah adalah mungkin untuk mengukur suhu sampel yang terletak, sebagai contoh, terus di dalam ketuhar atau di mana-mana zon agresif.

Kelemahan penderia inframerah termasuk kepekaannya terhadap keadaan permukaan pemancar haba, serta kepada kebersihan optik mereka sendiri dan suasana di laluan antara penderia dan sasaran. Habuk dan asap sangat mengganggu pengukuran yang tepat.