V oblasti priemyselného merania teploty sú dva bežné typy snímačov teploty sondové-termočlánky so spojovacími trubicami a ploché-platinové odporové teplomery. 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. Sonda-Typ termočlánku so spojovacou trubicou
Základná vlastnosť termočlánku-typu sondy so spojovacou trubicou spočíva v upevnení spojovacej trubice a bimetalovej konštrukcii drôtu. Zvyčajne používa kovovú spojovaciu trubicu (napríklad nehrdzavejúcu oceľ), ktorá je pevne pripevnená k povrchu meraného objektu. Bezpečná inštalácia je dosiahnutá mechanickým tlakom spojovacej trubice, pričom vnútro pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov (ako je nikel-chróm a nikel{4}}kremík), ktoré sú navzájom zvarené a tvoria merací koniec. Konštrukcia spojovacej trubice umožňuje sonde tesný kontakt s povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy. Napríklad pri mechanickej výrobe alebo elektronickom zariadení zaisťuje konštrukcia spojovacej trubice dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa znižujú tepelné straty počas prenosu tepla. Jeho konštrukčné riešenie kladie dôraz na tesnosť upevnenia spojovacej rúrky a nezávislosť bimetalových drôtov. Konštrukcia spojovacej trubice znižuje vplyv faktorov prostredia na presnosť merania a zvyšuje odolnosť proti mechanickým nárazom. Proces jeho inštalácie však vyžaduje, aby bola spojovacia trubica úplne v kontakte s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie a bimetalové vodiče môžu v prostredí s vysokou teplotou oxidovať, čo ovplyvňuje dlhodobú{11} stabilitu.
2. Platinový odporový teplomer s plochým{1}}povrchom
Hlavnou črtou plochého-platinového odporového teplomera je jeho plochý koniec{1}}a konštrukcia vinutia platinového drôtu. Zvyčajne používa plochú kovovú koncovú plochu (ako je nehrdzavejúca oceľ), ktorá sa priamo dotýka povrchu meraného objektu. Bezpečná inštalácia je dosiahnutá mechanickým tlakom na koncovú stranu, zatiaľ čo vnútro pozostáva z platinového drôtu navinutého na keramickom alebo sľudovom ráme, ktorý tvorí prvok snímania teploty-. Dizajn plochého konca-umožňuje sonde tesnejší kontakt s povrchom zariadenia, čo je obzvlášť vhodné pre scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a presné meranie. Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle zaisťuje plochý koniec-čela dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa znižuje tepelná strata počas prenosu tepla. Jeho štrukturálny dizajn zdôrazňuje tesnosť koncového{10}}kontaktu a stabilitu platinového drôtu. Dizajn plochy s plochým koncom znižuje{12}}vplyv faktorov prostredia na presnosť merania a zvyšuje odolnosť voči mechanickým nárazom a chemickej korózii. Proces jeho inštalácie však vyžaduje zabezpečiť, aby bola koncová plocha v úplnom kontakte s povrchom meraného objektu, čo zvyšuje zložitosť inštalácie. Okrem toho môže platinový drôt v prostredí s vysokou{15}}teplotou oxidovať, čo ovplyvňuje-dlhodobú stabilitu.
II. Rozdiely v princípoch práce
1. Princíp činnosti sondy-Typ termočlánku so spojovacou trubicou
Termočlánok je založený na Seebeckovom jave, 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. Jeho veľkosť 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. Majú jednoduchú štruktúru bez pohyblivých častí a sú vhodné do-vysokoteplotného, vysokotlakového a vysoko korozívneho prostredia.
2. Princíp činnosti plochého-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 (napríklad 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. Majú jednoduchú štruktúru bez pohyblivých častí a sú vhodné na presné merania pri stredných a nízkych teplotách (-200 stupňov až 600 stupňov), ale je potrebné sa vyhnúť silným magnetickým poliam alebo mechanickým vibráciám, aby sa predišlo ovplyvneniu presnosti merania.
III. Metódy identifikácie
1. Vizuálna kontrola
Termočlánok-typu sondy so spojovacou trubicou: Hlava je zvyčajne pokrytá kovovou ochrannou trubicou a vnútro pozostáva z dvoch rôznych kovových drôtov zvarených dohromady. Spojovacia rúrková časť je v tesnom kontakte s povrchom meraného objektu.
Platinový odporový teplomer s plochým{0}}koncom: Hlava má zvyčajne ploché kovové koncové čelo a vo vnútri je prvok na-snímanie teploty vyrobený z navinutého platinového drôtu. Koncová plocha je v priamom kontakte s povrchom meraného objektu. 2. Spôsob zapojenia
Termočlánky sondy -trubkového typu: Použite dvojvodičový systém (pozitívny a záporný) so svorkovnicou označenou „TC+“ a „TC-“. Zvody sú zvyčajne červené (pozitívne) a čierno/modré (negatívne).
Ploché-plošné{1}}platinové odporové teplomery na montáž: Použite trojvodičový systém (R1, R2, R3) so svorkovnicou označenou „R1“, „R2“ a „R3“. Vodiče sú zvyčajne červené, biele a žlté.
3. Meranie multimetrom
Termočlánky sondy -trubkového typu: Hodnota odporu je veľmi malá, zvyčajne len niekoľko ohmov.
Platinové odporové teplomery s plochým{0}}typom{1}}na montáž na povrch: Hodnota odporu je približne 100 ohmov pri izbovej teplote (Pt100).
IV. Rozdiely v aplikačných scenároch
1. Termočlánky sondy-trubkového typu
Scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt: Napríklad pri mechanickej výrobe alebo elektronickom zariadení zaisťuje konštrukcia spojovacej trubice dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy.
Vysoko-teplotné alebo korozívne prostredia: Vhodné pre vysoko-teplotné, vysoko-tlakové a vysoko korozívne médiá.
2. Platinové odporové teplomery na plochý-typ povrchovej{2}}montáže
Scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt: Napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle dizajn plochého povrchu zabezpečuje dostatočný kontakt medzi sondou a povrchom zariadenia, čím sa zlepšuje presnosť merania a rýchlosť odozvy.
Prostredia so strednou a nízkou{0}}teplotou: Vnútorný alebo nízky-tlak. Napríklad v systémoch HVAC jeho plochý povrch uľahčuje inštaláciu a údržbu.
V. Návrhy na výber
1. Výber termočlánku-typu sondy
Požiadavky na inštaláciu: Vyberte sondu so špecifikáciou spojovacej trubice, ktorá zodpovedá zariadeniu, aby ste zaistili bezpečné pripojenie.
Podmienky prostredia: Používa sa v situáciách, ktoré vyžadujú meranie vysokej-teploty alebo korozívneho prostredia, pričom sa vyhýbajú silným vibráciám alebo nárazovému prostrediu.
2. Výber platinového odporového teplomera s plochým-typom povrchovej-montáže
Požiadavky na inštaláciu: Vyberte sondu so špecifikáciou plochého povrchu, ktorá zodpovedá zariadeniu, aby ste zaistili bezpečné pripojenie.
Podmienky prostredia: Používa sa v scenároch vyžadujúcich presné meranie a rýchlu odozvu pri stredných a nízkych teplotách, vyhýbajúc sa silným magnetickým poliam alebo prostrediam s mechanickými vibráciami. VI. Súhrnný a doplnkový vzťah
Základný rozdiel medzi termočlánkom -typu sondy so spojovacou trubicou a plochým{1}}platinovým odporovým teplomerom spočíva v ich princípoch fungovania a použiteľných prostrediach: termočlánok typu sondy- využíva Seebeckov efekt na poskytovanie flexibilného merania teploty, ktorý je vhodný pre scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt; plochý-platinový odporový teplomer využíva zmenu odporu na presné meranie v stredných a nízkych teplotných rozsahoch, čo je vhodné aj pre scenáre vyžadujúce rýchlu odozvu a úzky kontakt. Pri výbere senzora je potrebné ujasniť si základné požiadavky: termočlánok typu sonda sa zameriava na rýchlosť odozvy a presnosť merania v prostredí s vysokou-teplotou, zatiaľ čo odporový teplomer s plochým-platinovým povrchom sa zameriava na rýchlosť odozvy a presnosť merania v prostredí so strednou a nízkou teplotou-. Spoločnou prácou môžu tieto dva typy snímačov spĺňať potreby merania teploty rôznych scenárov.
