Общие сведения и рекомендации по выбору термометров сопротивления (ТС) и термоэлектрических преобразователей (ТП)
Общие сведения о термометрах сопротивления дТС
Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводника менять электрическое сопротивление пропорционально изменению температуры окружающей среды. Конструктивно такие преобразователи выполняются в виде катушек из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенного в защитную гильзу.
Основными преимуществами термометров сопротивления являются:
- Высокая точность измерений
- Высокая стабильность
- Близость характеристики к линейной зависимости
Термометры сопротивления бывают двух типов (отличающихся материалом чувствительного элемента):
- ТСМ – медь
- ТСП - платина
Класс допуска и диапазон измерений термометров сопротивления
НСХ | W100=R100/R0 | Класс доступа | Диапазон измеряемых температур (в зависимости от конструктивного исполнения) | Допустимые отклонения |
50П | 1,391 | А | -50…250 (500) С | +/-(0,15 С+0,002Т) |
100П | 1,391 | В | -50…250 (500) С | +/-(0,30 С+0,005Т) |
Pt100 | 1,385 | С | -50…250 (500) С | +/-(0,60 С+0,01Т) |
50М | 1,428 | В | -50…150 (180) С | +/-(0,3 С+0,005Т) |
100М | 1,428 | С | -50…150 (180) С | +/-(0,60 С+0,01Т) |
Значение показателя тепловой инерции дТС составляет от 10 до 30 секунд (зависит от конструктивного исполнения датчика)
Т-температура измеряемой среды
Общие сведения о преобразователях термоэлектрических (термопарах)
Принцип действия термоэлектрических преобразователей (термопар) основан на возникновении термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) в месте соединения двух проводников с разнвми теплоэлектрическими свойствами. Значение термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары. В составе материала термоэлектродов применяют специализированные сплавы, наиболее распространенными являются хромель-алюмель (ТХА), хромель-копель (ТКХ). Для измерения высоких температур наиболее часто применяется термопара с термоэлетродами из чистой платины и сплав платины с 10% чистого родия (ПП).
Основными преимуществами термопар сопротивления являются:
- Большой диапазон измеряемых температур
- Возможность измерения высоких температур
Класс допуска и диапазон измерений термопар ДТПL(XK), ДТПК(ХА)
НСХ | Наименование | Класс доступа | Диапазон измеряемых температур (в зависимости от конструктивного исполнения) | Допустимые отклонения |
ХА | Хромель-Алюмель | 2 | -40…333 С | +/-(0,15 С+0,002Т) |
333…1200 С | ||||
ХК | Хромель-Копель | 2 | -40…360 С | +/-(0,30 С+0,005Т) |
360…600 С | ||||
ТПП | Платина-Платинородий | 2 | 0…600 С | +/-(0,60 С+0,01Т) |
600…1300 С |
Т-температура измеряемой среды
Рекомендации по выбору датчика температуры
1. Диапазон измеряемых температур
Проверьте, соответствуют ли фактически измеряемые температуры диапазону измеряемых температур датчика. Рабочий диапазон температур и температур применения определяется типом датчика (типом его чувствительного элемента), стойкостью к температурам защитного чехла. Датчики типа ДТС применяются для измерения отрицательных температур и температур не выше 500 С, а для более высоких температур применяются термопары.
2. Совместимость характеристик
Убедитесь, что вторичный прибор (модуль, контроллер…) может работать с датчиком выбранной регулировки (НСХ).
3. Взрывозащищенное исполнение
На взрывопожароопасных участках рекомендуется применять датчики во взрывозащищенном исполнении с маркировкой Ех, например, при измерениях в сильнозапыленных или загазованных помещениях.
4. Длина погружаемой части датчика
Правильно выбирайте длину погружаемой части датчика: рекомендуется погружать датчик в измеряемую среду приблизительно на две трети его рабочей длины.
5. Габаритно-присоединительные характеристики
Проверьте соответствие габаритно-присоединительных характеристик (конструктива) датчика требованиям посадочного места.
6. Варианты конструктивного исполнения
Выбирайте конструктив датчика в зависимости от способа его использования. Например, при измерении температуры внутри пищевых продуктов применяются датчики с заостренной погружной частью.
7. Инерционность измерений
При необходимости ведения измерений с минимальной инерционностью рекомендуется применять датчики с минимальными габаритами.
8. Арматура для датчиков температуры
Используйте для установки погружаемых датчиков монтажные гильзы и бобышки. Это облегчит монтаж-демонтаж датчика.
9. Срок службы датчика
При выборе термопары обратите внимание, что увеличение диаметра термоэлектрода увеличивает срок службы датчика.
10. Класс допуска датчика
Учитывайте класс допуска датчика. При необходимости более высокой точности измерений рекомендуется выбирать датчик с более высоким классом допуска (например, класс А-для платиновых ДТС). При использовании двухпроводных линий связи рекомендуется применять высокоомные датчики, например, градуировку Pt1000/
11. Особенности конструктивного исполнения
При необходимости установки в датчик нормирующего преобразователя типа «таблетка» необходимо выбирать датчик с коммутационной головкой увеличенного типоразмера (иначе нормирующий преобразователь не войдет в головку).
12. Особенности работы при высоких температурах
При работе с температурами выше 900 С применяйте датчики с коммутационными головками.
13. Особенности выбора соединительного кабеля
Подключение термосопротивлений рекомендуется производить по 3-проводной схеме, при этом сечения соединительных проводов должны быть равны и сопротивлении линии не должно превышать 15 Ом. При этом можно использовать обычный медный кабель. А для термопар необходимо применять специализированный термокомпенсационный кабель в зависимости от НСХ термопары. Для уменьшения погрешности измерений при большей длине линии связи рекомендуется использовать датчики со встроенным нормирующим преобразователем.
