V oblasti priemyselného merania teploty sú dva bežné snímače teploty teflónom -potiahnuté antikorózne-termočlánky a platinové odporové teplomery s pohyblivou prírubou{2}}. Majú výrazné rozdiely v konštrukčnom návrhu, pracovných princípoch, výkonnostných charakteristikách a aplikačných scenároch. Nasleduje systematické porovnanie z viacerých dimenzií na objasnenie ich základných rozdielov.
I. Rozdiely v konštrukčnom návrhu a metódach inštalácie
1. Teflónový-korózny-odporový termočlánok
Základné vlastnosti teflónového-korózneho{1}}článku odolného voči korózii spočívajú v jeho teflónovej ochrane a bimetalickej štruktúre drôtu. Zvyčajne používa 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 a tvoria 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. Jeho inštalačným spôsobom je zvyčajne závitové pripojenie alebo upevnenie príruby, čím sa zabezpečí tesné uloženie s povrchom zariadenia na zlepšenie presnosti merania a rýchlosti odozvy. Napríklad v chemickom reaktore chráni teflónový plášť termočlánok pred korozívnymi médiami, zatiaľ čo prírubové spojenie umožňuje rýchlu inštaláciu. Jeho konštrukčné riešenie zdôrazňuje 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. Platinový odporový teplomer s pohyblivou prírubou
Základné vlastnosti platinového odporového teplomeru s pohyblivou prírubou-spojovacej skrinky spočívajú v pohyblivej prírube a štruktúre vinutia platinového drôtu. Zvyčajne používa pohyblivú prírubu (napríklad DN50), ktorá sa pripevňuje k povrchu meraného objektu pomocou skrutiek. Vo vnútri je platinový drôt navinutý na keramickom alebo sľudovom ráme, aby vytvoril prvok snímajúci teplotu, a pripojený k vonkajšiemu obvodu cez spojovaciu skrinku. Konštrukcia spojovacej skrinky uľahčuje prenos signálu a údržbu a zároveň poskytuje vodotesnú a prachotesnú ochranu. Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle zaisťuje konštrukcia pohyblivej príruby tesný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa znižujú tepelné straty počas procesu prenosu tepla. Jeho konštrukčné riešenie zdôrazňuje flexibilitu prírubového spojenia a stabilitu platinového drôtu. Dizajn pohyblivej príruby znižuje vplyv faktorov prostredia na presnosť merania a zároveň zvyšuje odolnosť voči mechanickým vibráciám a nárazom. Proces inštalácie však vyžaduje zabezpečiť, aby bola príruba úplne zarovnaná s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie a pri dlhodobom používaní môže spojovacia skrinka v dôsledku environmentálnych faktorov spôsobiť znížený tesniaci výkon.
II. Rozdiely v princípoch práce
1. Princíp činnosti teflónového-antikorózneho-článku s povlakom
Termočlánky sú založené na Seebeckovom efekte, kde dva rôzne kovové vodiče vytvárajú rozdiel termoelektrického potenciálu pri teplotnom gradiente. Keď sú dva kovové vodiče spojené do uzavretého okruhu a oba prechody majú rozdielne teploty, vzniká v obvode elektromotorická sila, ktorej veľkosť súvisí s vlastnosťami materiálu a teplotným rozdielom medzi prechodmi. 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. Ich štruktúra je jednoduchá, bez pohyblivých častí, vďaka čomu sú vhodné do vysoko-teplotného, vysokotlakového a vysoko korozívneho prostredia. Pridanie teflónového plášťa ďalej rozširuje rozsah ich aplikácií a umožňuje im stabilnú prevádzku vo vysoko korozívnych prostrediach.
2. Pracovný princíp platinového odporového teplomera namontovaného na pohyblivej prírube
Platinové odporové teplomery sú založené na charakteristike, že odpor kovu sa mení s teplotou. Ich hodnota odporu má nelineárny vzťah s teplotou a vyžaduje výpočet pomocou tabuliek alebo vzorcov (napr. Pt100 má odpor 100 Ω pri 0 stupňoch a hodnota odporu sa zvyšuje lineárne so zvyšujúcou sa teplotou) na určenie hodnoty teploty. Platinové odporové teplomery majú vysokú citlivosť; zmena teploty o 1 stupeň má za následok významnú zmenu hodnoty odporu. Ich štruktúra je jednoduchá, bez pohyblivých častí, vďaka čomu 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. Dizajn pohyblivej príruby im umožňuje udržiavať stabilný výkon merania aj v prostredí s vysokou teplotou. III. Metódy identifikácie
1. Kontrola vzhľadu
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým{1}}článkom: 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.
Platinový odporový teplomer s pohyblivou prírubovou spojovacou skrinkou: Hlava je zvyčajne pokrytá kovovou ochrannou trubicou a vo vnútri je prvok na-snímanie teploty vyrobený z platinového drôtu. Pohyblivá príruba je pripevnená k povrchu meraného objektu pomocou skrutiek a spojovacia skrinka sa používa na pripojenie k vonkajšiemu okruhu.
2. Spôsob zapojenia
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým-článkom: Používa dvojvodičový systém (kladný a záporný), spojovacia skrinka je označená „TC+“ a „TC−“ a vodiče sú zvyčajne červené (kladné) a čierno/modré (záporné).
Platinový odporový teplomer s pohyblivou prírubou: Používa trojvodičový systém (R1, R2, R3), spojovacia skrinka je označená „R1“, „R2“, „R3“ a vodiče sú zvyčajne červené, biele a žlté.
3. Meranie multimetrom
Termočlánok odolný proti korózii-teflónovým{1}}plášťom: Hodnota odporu je veľmi malá, zvyčajne len niekoľko ohmov.
Platinový odporový teplomer namontovaný na pohyblivej prírube: 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: Stabilne sa vykonáva pri meraniach vysokých-teplôt, vhodné pre vysokoteplotné zariadenia-, ako sú reaktory a potrubia.
2. Platinový odporový teplomer s pohyblivou prírubou
Scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt: Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle zaisťuje konštrukcia pohyblivej príruby úplný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy.
Prostredia so strednou a nízkou{0}}teplotou: má vynikajúci výkon vo vnútorných alebo nízkych{1}}tlakoch, ako sú systémy HVAC.
