Sıcaklık ana fiziksel parametrelerden biridir. Hem günlük hayatta hem de üretimde ölçmek ve kontrol etmek önemlidir. Bunun için birçok özel cihaz var. Direnç termometresi, bilim ve endüstride aktif olarak kullanılan en yaygın araçlardan biridir. Bugün size bir direnç termometresinin ne olduğunu, avantajlarını ve dezavantajlarını anlatacağız ve ayrıca çeşitli modelleri anlayacağız.
İçerik
Uygulama alanı
Dirençli termometre katı, sıvı ve gaz halindeki ortamların sıcaklığını ölçmek için tasarlanmış bir cihazdır. Ayrıca dökme katıların sıcaklığını ölçmek için de kullanılır.
Direnç termometresi gaz ve petrol üretimi, metalurji, enerji, konut ve toplum hizmetleri ve diğer birçok endüstride kendine yer bulmuştur.
ÖNEMLİ! Direnç termometreleri hem nötr hem de agresif ortamlarda kullanılabilir. Bu, cihazın kimya endüstrisinde yayılmasına katkıda bulunur.
Not! Termokupllar ayrıca endüstride sıcaklıkları ölçmek için kullanılır, onlar hakkında daha fazla bilgi edinin. termokupllar hakkındaki yazımız.
Sensör çeşitleri ve özellikleri
Direnç termometresi ile sıcaklık ölçümü, bir veya daha fazla direnç algılama elemanı ve bağlantı kullanılarak gerçekleştirilir. teller, koruyucu bir durumda güvenli bir şekilde gizlenmiştir.
Aracın sınıflandırılması hassas elemanın tipine göre tam olarak gerçekleşir.
GOST 6651-2009'a göre metal dirençli termometre
Göre GOST 6651-2009 bir grup metal dirençli termometreyi, yani hassas elemanı metal tel veya filmden yapılmış küçük bir direnç olan TS'yi ayırt ederler.
Platin Sıcaklık Ölçerler
Platinum TS, diğer türler arasında en yaygın olarak kabul edilir, bu nedenle genellikle önemli parametreleri kontrol etmek için kurulurlar. Sıcaklık ölçüm aralığı -200 °С ila 650 °С arası. Karakteristik doğrusal bir fonksiyona yakındır. En yaygın türlerden biri Pt100 (Pt - platin, 100 - 0 ° C'de 100 ohm anlamına gelir).
ÖNEMLİ! Bu cihazın ana dezavantajı, bileşimde değerli metal kullanılması nedeniyle yüksek maliyettir.
Nikel dirençli termometreler
Nikel TS, dar sıcaklık aralığı nedeniyle üretimde neredeyse hiç kullanılmamaktadır (-60 °С ila 180 °С arası) ve operasyonel zorluklar, ancak en yüksek sıcaklık katsayısına sahip olduklarına dikkat edilmelidir. 0.00617 °C-1.
Daha önce bu tür sensörler gemi yapımında kullanılıyordu, ancak şimdi bu endüstride yerini platin araçlar aldı.
Bakır sensörler (TCM)
Bakır sensörlerin kullanım aralığının nikel olanlardan bile daha dar olduğu görülüyor (sadece -50 °С ila 170 °С arası), ancak yine de, daha popüler araç türüdür.
İşin sırrı cihazın ucuzluğunda. Bakır algılama elemanlarının kullanımı basit ve gösterişsizdir ve ayrıca düşük sıcaklıkları veya mağazadaki hava sıcaklığı gibi ilgili parametreleri ölçmek için mükemmeldir.
Bununla birlikte, böyle bir cihazın hizmet ömrü kısadır ve bakır TS'nin ortalama maliyeti çok pahalı değildir (yaklaşık 1 bin ruble).
termistörler
Termistörler, algılama elemanı bir yarı iletkenden yapılmış dirençli termometrelerdir. Bir oksit, bir halojenür veya amfoterik özelliklere sahip diğer maddeler olabilir.
Bu cihazın avantajı sadece yüksek bir sıcaklık katsayısı değil, aynı zamanda gelecekteki ürüne herhangi bir şekil verme yeteneğidir (ince bir tüpten birkaç mikron uzunluğunda bir cihaza). Kural olarak, termistörler sıcaklığı ölçmek için tasarlanmıştır. -100 °С ila +200 °С arası.
İki tip termistör vardır:
- termistörler - negatif bir sıcaklık direnç katsayısına sahip olmak, yani sıcaklıktaki bir artışla direnç azalır;
- pozitifler - pozitif bir sıcaklık direnç katsayısına sahiptir, yani sıcaklık arttıkça direnç de artar.
Direnç termometreleri için kalibrasyon tabloları
Derecelendirme tabloları, termometrenin hangi sıcaklıkta belirli bir dirence sahip olacağını kolayca belirleyebileceğiniz bir özet ızgaradır. Bu tür tablolar, enstrümantasyon çalışanlarının belirli bir direnç değerine göre ölçülen sıcaklığın değerini değerlendirmesine yardımcı olur.
Bu tablo içerisinde özel araç tanımları yer almaktadır. Bunları en üst satırda görebilirsiniz. Sayı, sensörün 0°C'deki direnç değeri anlamına gelir ve harf, yapıldığı metaldir.
Metal belirtmek için şunu kullanın:
- P veya Pt - platin;
- M - bakır;
- N - Nikel.
Örneğin, 50M, 0 ° C'de 50 ohm dirençli bir bakır RTD'dir.
Aşağıda, termometrelerin kalibrasyon tablosunun bir parçası bulunmaktadır.
| 50M (ohm) | 100M (Ohm) | 50P (Ohm) | 100P (Ohm) | 500P (Ohm) | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 °C | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0 °C | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50 °C | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100 °С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150 °С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
tolerans sınıfı
Tolerans sınıfı, doğruluk sınıfı kavramıyla karıştırılmamalıdır. Termometre yardımı ile doğrudan ölçüm yapıp ölçüm sonucunu görmüyoruz, gerçek sıcaklığa karşılık gelen direnç değerini bariyerlere veya ikincil cihazlara aktarıyoruz. Bu yüzden yeni bir konsept tanıtıldı.
Tolerans sınıfı, gerçek vücut sıcaklığı ile ölçüm sırasında elde edilen sıcaklık arasındaki farktır.
4 sınıf TS doğruluğu vardır (en doğru cihazdan daha büyük hataya sahip cihazlara):
- AA;
- ANCAK;
- B;
- İTİBAREN.
İşte tolerans sınıfları tablosunun bir parçası, tam sürümünü şurada görebilirsiniz: GOST 6651-2009.
| Doğruluk sınıfı | Tolerans, °С | Sıcaklık aralığı, °С | ||
|---|---|---|---|---|
| Bakır TS | platin TS | Nikel TS | ||
| AA | ±(0,1 + 0,0017 |t|) | - | -50 °С ila +250 °С arası | - |
| ANCAK | ±(0,15+0,002 |t|) | -50 °С ila +120 °С arası | -100 °С ila +450 °С arası | - |
| AT | ±(0,3 + 0,005 |t|) | -50 °С ila +200 °С arası | -195 °С ila +650 °С arası | - |
| İTİBAREN | ±(0,6 + 0,01 |t|) | -180 °С ila +200 °С arası | -195 °С ila +650 °С arası | -60 °С ila +180 °С |
Bağlantı şeması
Direncin değerini bulmak için ölçülmesi gerekir. Bu, ölçüm devresine dahil edilerek yapılabilir. Bunun için tel sayısı ve elde edilen ölçüm doğruluğu bakımından farklılık gösteren 3 tip devre kullanılır:
- 2 telli devre. Minimum sayıda kablo içerir, bu da en ucuz seçenek olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, bu şemayı seçerken, optimum ölçüm doğruluğunu elde etmek mümkün olmayacaktır - kullanılan tellerin direnci, termometrenin direncine eklenecektir, bu da tellerin uzunluğuna bağlı olarak bir hata oluşturacaktır. Endüstride, böyle bir şema nadiren kullanılır. Yalnızca özel doğruluğun önemli olmadığı ölçümler için kullanılır ve sensör ikincil dönüştürücüye yakın bir yerde bulunur. 2 telli soldaki resimde gösterilen.
- 3 telli devre. Önceki versiyondan farklı olarak, burada diğer iki ölçümden birine kısa bir süre bağlı ek bir tel eklenir. Ana hedefi bağlı tellerin direncini alma yeteneği ve bu değeri çıkarın (tazmin etmek) sensörden ölçülen değerden. İkincil cihaz, ana ölçüme ek olarak, ayrıca kapalı teller arasındaki direnci ölçer, böylece sensörden bariyere veya sekonder bağlantı tellerinin direncinin değerini elde eder. Teller kapalı olduğu için bu değer sıfır olmalıdır, ancak aslında tellerin uzun olması nedeniyle bu değer birkaç ohm'a ulaşabilir.Ayrıca, bu hata, tellerin direncinin kompanzasyonu nedeniyle daha doğru okumalar elde ederek ölçülen değerden çıkarılır. Bu tür bir bağlantı, gerekli doğruluk ve kabul edilebilir bir fiyat arasında bir uzlaşma olduğu için çoğu durumda kullanılır. 3 telli merkez figürde gösterilen.
- 4 telli devre. Hedef, üç telli devre kullanırkenkiyle aynıdır, ancak hata kompanzasyonu her iki test kablosundadır. Üç telli bir devrede, her iki test ucunun direnç değerinin aynı değer olduğu varsayılır, ancak aslında biraz farklı olabilir. Dört telli bir devrede başka bir dördüncü tel ekleyerek (ikinci test ucuna kısa devre), direnç değerini ayrı ayrı elde etmek ve tellerden gelen tüm direnci neredeyse tamamen telafi etmek mümkündür. Bununla birlikte, dördüncü bir iletken gerektiğinden bu devre daha pahalıdır ve bu nedenle ya yeterli finansmana sahip işletmelerde ya da daha fazla doğruluğun gerekli olduğu parametrelerin ölçümünde uygulanır. 4 telli bağlantı şeması sağdaki resimde görebilirsiniz.
Not! Zaten sıfır derecede olan bir Pt1000 sensörü için direnç 1000 ohm'dur. Bunları örneğin, ölçülen sıcaklığın 100-160 ° C olduğu ve yaklaşık 1400-1600 ohm'a karşılık gelen bir buhar borusunda görebilirsiniz. Tellerin direnci, uzunluğuna bağlı olarak yaklaşık 3-4 ohm'dur, yani. pratikte hatayı etkilemezler ve üç veya dört telli bağlantı şeması kullanmanın pek bir anlamı yoktur.
Direnç termometrelerinin avantajları ve dezavantajları
Herhangi bir alet gibi, dirençli termometrelerin kullanımının da bir takım avantajları ve dezavantajları vardır. Onları düşünelim.
Avantajlar:
- neredeyse lineer karakteristik;
- ölçümler oldukça doğru (hata 1°С'den fazla değil);
- bazı modeller ucuz ve kullanımı kolaydır;
- cihazların değiştirilebilirliği;
- çalışma kararlılığı.
Kusurlar:
- küçük ölçüm aralığı;
- oldukça düşük sınırlayıcı ölçüm sıcaklığı;
- uygulama maliyetini artıran artan doğruluk için özel bağlantı şemaları kullanma ihtiyacı.
Direnç termometresi, hemen hemen tüm endüstrilerde yaygın bir cihazdır. Elde edilen verilerin doğruluğundan korkmadan bu cihazla düşük sıcaklıkları ölçmek uygundur. Termometre çok dayanıklı değil, ancak makul fiyat ve sensörü değiştirme kolaylığı bu küçük dezavantajı kapatıyor.
Benzer makaleler:
