V oblasti priemyselného merania teploty sú dva bežné typy snímačov teploty teflónom -potiahnuté korózii-rezistentné termočlánky a pancierové platinové odporové teplomery. Majú výrazné rozdiely v konštrukčnom návrhu, pracovných princípoch, výkonnostných charakteristikách a aplikačných scenároch. Nasleduje systematické porovnanie z viacerých uhlov pohľadu na objasnenie ich základných rozdielov.
I. Rozdiely v konštrukčnom návrhu a metódach inštalácie
1. Termočlánky odolné proti korózii-teflónom{2}}
Základné vlastnosti teflónových -potiahnutých korózii- termočlánkov spočívajú v ich teflónovej ochrane a bimetalickej štruktúre drôtu. Zvyčajne používajú teflónový (polytetrafluóretylénový) plášť na zapuzdrenie kovovej ochrannej trubice s dvoma rôznymi kovovými drôtmi (ako je nikel-chróm a nikel{4}}kremík), ktoré sú vo vnútri zvarené, aby vytvorili merací koniec. Teflónový plášť má vynikajúcu chemickú stabilitu a odoláva korózii silnými kyselinami, silnými zásadami a organickými rozpúšťadlami, vďaka čomu je vhodný do korozívneho prostredia, aké sa nachádza v chemickom a farmaceutickom priemysle. Ich inštalačná metóda zvyčajne zahŕňa závitové spojenia alebo montáž príruby, čím sa zabezpečí tesné prispôsobenie povrchu zariadenia, čím sa zlepší presnosť merania a rýchlosť odozvy. Napríklad v chemickom reaktore chráni teflónový plášť termočlánok pred korozívnymi médiami, zatiaľ čo závitové pripojenie umožňuje rýchlu inštaláciu. Konštrukčný návrh kladie dôraz na odolnosť plášťa proti korózii a nezávislosť bimetalových drôtov. Teflónové puzdro znižuje vplyv environmentálnych faktorov na presnosť merania a zvyšuje odolnosť proti mechanickým nárazom. Proces inštalácie však vyžaduje, aby bol plášť v úplnom kontakte s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie a bimetalové drôty môžu v prostredí s vysokou teplotou oxidovať, čo ovplyvňuje dlhodobú{12} stabilitu.
2. Pancierové platinové odporové teplomery
Základné vlastnosti pancierových platinových odporových teplomerov spočívajú v ich kovovej pancierovej ochrane a štruktúre vinutia platinového drôtu. Zvyčajne používajú kovovú ochrannú trubicu (ako je nehrdzavejúca oceľ) na zapuzdrenie prvku na snímanie rany z platinového drôtu-, pričom vnútro vypĺňa izolačný materiál a vytvára tak robustnú pancierovú konštrukciu. Pancierovaná konštrukcia umožňuje sonde zachovať štrukturálnu integritu vo vysoko-teplotách, vysoko{4}}tlaku alebo vo vibrujúcich prostrediach a zároveň uľahčuje prenos signálu a údržbu. Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle zaisťuje pancierová konštrukcia dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa znižujú tepelné straty počas procesu prenosu tepla. Jeho konštrukčné riešenie kladie dôraz na tuhú ochranu panciera a stabilitu platinového drôtu. Pancier znižuje vplyv environmentálnych faktorov na presnosť merania a zvyšuje odolnosť voči mechanickým vibráciám a nárazom. Proces jeho inštalácie však vyžaduje zabezpečiť, aby bol pancier úplne v kontakte s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie. Okrem toho môže u platinového drôtu dôjsť k zmenám odporu v dôsledku zmien namáhania počas{10}}dlhodobého používania.
II. Rozdiely v princípoch práce
1. Pracovný princíp teflónového-korózneho-odolného termočlánku
Termočlánok je založený na Seebeckovom efekte, kde dva rôzne kovové vodiče generujú rozdiel termoelektrického potenciálu pri teplotnom gradiente. Keď sú dva kovové vodiče spojené tak, aby vytvorili uzavretý okruh, a tieto dva spoje majú rozdielne teploty, v obvode vzniká elektromotorická sila. Veľkosť tejto sily súvisí s materiálovými vlastnosťami a teplotným rozdielom medzi spojmi. Meraním elektromotorickej sily možno nepriamo vypočítať hodnotu teploty. Termočlánky majú vysokú citlivosť; zmena teploty o 1 stupeň vedie k zmene výstupného potenciálu približne o 5-40 mikrovoltov. Vďaka svojej jednoduchej štruktúre a nedostatku pohyblivých častí sú vhodné do-vysokoteplotného, vysokotlakového a vysoko korozívneho prostredia. Pridanie teflónového plášťa ďalej rozširuje rozsah ich aplikácií a umožňuje im stabilnú prevádzku vo vysoko korozívnych prostrediach.
2. Princíp fungovania pancierového platinového odporového teplomera
Platinový odporový teplomer je založený na charakteristike, že odpor kovu sa mení s teplotou. Jeho hodnota odporu má nelineárny vzťah s teplotou a je potrebné ju určiť pomocou tabuľky alebo vzorca (napr. Pt100 má odpor 100 Ω pri 0 stupňoch a hodnota odporu sa lineárne zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou). Platinové odporové teplomery majú vysokú citlivosť; zmena teploty o 1 stupeň má za následok významnú zmenu hodnoty odporu. Vďaka svojej jednoduchej štruktúre a nedostatku pohyblivých častí sú vhodné na presné merania pri stredných a nízkych teplotách (-200 stupňov až 600 stupňov), ale mali by ste sa vyhýbať silným magnetickým poliam alebo mechanickým vibráciám, aby sa neovplyvnila presnosť merania. Pancierová konštrukcia umožňuje udržiavať stabilný výkon merania v prostredí s vysokou teplotou.
III. Metódy identifikácie
1. Vizuálna kontrola
Odolný termočlánok proti korózii s teflónovým povrchom-: Hlava je zvyčajne pokrytá teflónovým plášťom a vnútro pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov zvarených dohromady. Plášť je biely alebo priehľadný a má hladký povrch. Pancierový platinový odporový teplomer: Hlava je zvyčajne pokrytá kovovým puzdrom a vnútorný prvok snímania teploty-je vyrobený z platinového drôtu. Pancierová časť je v tesnom kontakte s povrchom meraného objektu.
2. Spôsob zapojenia
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým plášťom{1}: Používa dvojvodičový systém (kladný a záporný) so spojovacou skrinkou označenou „TC+“ a „TC−“. Zvody sú zvyčajne červené (pozitívne) a čierno/modré (negatívne).
Pancierový platinový odporový teplomer: Používa troj{0}}vodičový systém (R1, R2, R3) so spojovacou skrinkou označenou „R1“, „R2“ a „R3“. Vodiče sú zvyčajne červené, biele a žlté.
3. Meranie multimetrom
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým plášťom{1}}: Hodnota odporu je veľmi malá, zvyčajne len niekoľko ohmov.
Pancierový platinový odporový teplomer: Hodnota odporu je približne 100 ohmov pri izbovej teplote (Pt100).
IV. Rozdiely v aplikačných scenároch
1. Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým-plášťom
Vysoko korozívne prostredie: Vhodné pre chemický, farmaceutický a iný priemysel. Teflónový plášť môže odolávať korózii silnými kyselinami, silnými zásadami a organickými rozpúšťadlami.
Prostredia s vysokou{0}}teplotou: Pri vysokoteplotných meraniach sa stabilne vykonáva-, vhodné pre vysokoteplotné zariadenia-, ako sú reaktory a potrubia.
2. Pancierový platinový odporový teplomer
Scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt: Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle pancierová konštrukcia zaisťuje dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy.
Prostredia so strednou a nízkou{0}}teplotou: Vynikajúco funguje vo vnútorných alebo nízkych{1}}tlakoch, ako sú systémy HVAC.
V. Návrhy na výber
1. Výber termočlánku odolného proti korózii-teflónovým-plášťom
Podmienky prostredia: Použitie v scenároch vyžadujúcich meranie vo vysoko korozívnych prostrediach, vyhýbajúc sa silným vibráciám alebo nárazovému prostrediu.
Požiadavky na inštaláciu: Vyberte sondu so špecifikáciou teflónového plášťa, ktorá zodpovedá zariadeniu, aby ste zaistili bezpečné pripojenie.
2. Výber pancierového platinového odporového teplomera
Požiadavky na inštaláciu: Vyberte sondu s pancierovou špecifikáciou, ktorá zodpovedá zariadeniu, aby ste zaistili bezpečné spojenie.
Podmienky prostredia: Použite v scenároch vyžadujúcich presné meranie a rýchlu odozvu v prostrediach so strednou a nízkou{0}}teplotou, pričom sa vyhýbate silným magnetickým poliam alebo prostrediam s mechanickými vibráciami. VI. Súhrnný a doplnkový vzťah
Hlavný rozdiel medzi teflónovými-koróznymi{1}}článkami odolnými proti korózii a pancierovými platinovými odporovými teplomermi spočíva v ich pracovných princípoch a použiteľných prostrediach: teflónové -opláštené proti korózii-rezistentné termočlánky využívajú Seebeckov efekt na poskytovanie flexibilného merania teploty, vhodné pre aplikácie vyžadujúce si veľmi rýchlu odozvu a dobrý kontakt a majú výnimočne korózne vlastnosti pancierové platinové odporové teplomery využívajú zmeny odporu na zabezpečenie presného merania v stredných a nízkych teplotných rozsahoch, vhodné aj pre aplikácie vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt a vykazujú stabilný výkon vo vysoko-teplotnom alebo vibračnom prostredí. Pri výbere zariadenia je potrebné objasniť základné požiadavky: teflónové -opláštené korózii-rezistentné termočlánky sa zameriavajú na rýchlosť odozvy a presnosť merania v prostredí s vysokou-teplotou, zatiaľ čo pancierové platinové odporové teplomery sa zameriavajú na rýchlosť odozvy a presnosť merania v prostredí so strednou a nízkou{9}}teplotou. Spoločnou prácou môžu spĺňať potreby merania teploty rôznych scenárov.
