Яка різниця між термопарою та тепловим резистором?
Залишити повідомлення
І термопари, і RTD використовують вимірювання контактної температури. Хоча вони обидва вимірюють температуру об'єкта, їх принципи та характеристики їх експлуатації відрізняються. Термопарки - це найбільш широко використовуваний пристрій вимірювання температури. RTD не потребують компенсаційних проводів і дешевші, ніж термопари.
Яка різниця між термопаційними та RTD?
Термопарки
Термопарки: більш здатні передавати електричні сигнали 4-20 мА на більші відстані.
Принцип вимірювання температури термопари: Вимірювання температури термопари ґрунтується на термоелектричному ефекті. Коли два різних провідники або напівпровідники з'єднані у закритому контурі, різниця температур на двох з'єднаннях створює термоелектричний потенціал у ланцюзі. Це явище називається термоелектричним ефектом, також відомим як ефект Зеебека. Термоелектричний потенціал, що утворюється в закритому контурі, складається з двох типів потенціалів: термоелектричного потенціалу та контактного потенціалу. Термоелектричний потенціал відноситься до електричного потенціалу, що утворюється за допомогою температурних відмінностей між двома кінцями провідника. Різні провідники мають різну щільність електронів, тому генерована потенціал також відрізняється. Контактний потенціал, як випливає з назви, стосується потенціалу, що утворюється, коли два різних провідники контактують через дифузію електронів, спричинені різною щільністю електронів. Величина контактного потенціалу залежить від властивостей матеріалу двох провідників та температури в точці контакту. Переваги термопацій включають широкий діапазон вимірювання температури, відносно стабільні показники, просту структуру, хорошу динамічну реакцію та здатність віддалено передавати сигнали 4-20 мА, полегшуючи автоматичний та централізований контроль.
В даний час термопари використовувались на міжнародному рівні, дотримуються стандартної специфікації. У міжнародному масштабі термопаки класифікуються на вісім різних класів: B, R, S, K, N, E, J та T. Вони можуть вимірювати температуру до -270 градусів і до 1800 градусів. B, R і S належать до платинової серії термопа. Оскільки Platinum є дорогоцінним металом, їх також називають термопарками дорогоцінного металу, а решта оцінок називають недорогими металевими термопаровками. Існують два типи термопаутів: стандартні та броньовані.
Стандартні термопари, як правило, складаються з термопапового електрода, ізоляційної трубки, захисної оболонки та з'єднувальної коробки. З іншого боку, бронетанкові термопари побудовані шляхом складання дроту термопари, ізоляційного матеріалу та металевої захисної оболонки, а потім розтягують їх у тверду структуру. Однак електричний сигнал з термопари вимагає спеціального типу дроту, який називається компенсаційним дротом.
Різні термопари потребують різних компенсаційних проводів. Їх основна функція полягає у підключенні термопари до еталонного переходу, утримуючи її від джерела живлення і таким чином стабілізуючи температуру опорного з'єднання. Компенсаційні дроти класифікуються як компенсуючі та розширення типів. Хімічний склад подовжувача проводів такий самий, як і у термопари, що компенсується, але на практиці провід розширення не виготовлений з того ж металу, що і термопара; Він, як правило, виготовляється з дроту з тією ж щільністю електронів, що і термопара. Зв'язок між компенсуючим дротом та термопарою, як правило, простим: позитивний термінал термопари з'єднується з червоним дротом компенсаційного дроту, тоді як негативний термінал підключається до решти кольорового дроту. Найпоширеніші компенсаційні дроти виготовлені з міді - нікельського сплаву.
Термопарки
Термопарки: не вимагають компенсаційних проводів і є більш доступними.
Термопарки вимірюють температуру, виходячи з властивості, що опір провідника або напівпровідник змінюється з температурою.
Переваги термопацій: вони можуть віддалено передавати електричні сигнали, мати високу чутливість, сильну стабільність, хорошу взаємозамінність та хорошу точність. Однак вони потребують живлення і не можуть виміряти миттєві зміни температури.
Недоліки термопацій: Хоча широко використовується в промисловості, діапазон їх вимірювання температури обмежує їх застосування.
Промислові термопари зазвичай використовують PT100, PT10, Cu50 та Cu100. Платинові термопари зазвичай вимірюють температуру від -200 до 800 градусів, тоді як мідні термопари вимірюють температуру від -40 до 140 градусів.
Термопарки не потребують компенсаційних проводів і дешевші, ніж термопари.
Термопарки та RTD - це два основних контактів - датчики температури типу. Їх імена відрізняються лише одним символом, і обидва можуть бути використані для вимірювання температури об'єкта. Вибір між термопарою та RTD залежить від вимірюваного навколишнього середовища. Багато людей не впевнені, тому важливо повністю розуміти відмінності між RTD та термобоями при виборі датчика температури.
Як розрізняти термопари та RTD
1. Термопарки (TCS) працюють шляхом виведення лінійного сигналу Millivolt в міру зміни температури. Інструменти посилюють цей сигнал і перетворюйте його в температурний сигнал.
2. RTD (детектори температури опору) працюють, лінійно змінюючи значення їх опору з температурою.
3. Передавачі температури можуть перетворити сигнал напруги MV з термопари або значення опору з RTD в стандартний сигнал 4-20MA для використання в контролі системи автоматизації.
4. RTD, як правило, дешевше, ніж термопари.
Що краще, термопари чи RTD?
Вибір термопари повинен базуватися на всебічному врахуванні діапазону робочої температури, необхідній точності, робочій атмосфері, ефективності вимірювального об'єкта, часу відповіді та вартості - ефективності.
1. Вибір точності вимірювань та вимірювання температури
Для робочих температур між 1300 градусами та 1800 градусами з відносно високими вимогами до точності, як правило, вибирається B -. Tungsten - Термокаули ринію можуть бути використані, якщо точність є менш вимогливою, а атмосфера це дозволяє. Вище 1800 градусів, як правило, використовуються вольфрам - термопари. Для робочих температур між 1000 градусів і 1300 градусів із відносно високими вимогами до точності, можна використовувати тип S - та n - Термоки типу. Нижче 1000 градусів, k - тип і n {- тип термоубери, як правило, використовуються, і нижче 400 градусів, як правило, використовуються e - тип. T - Термограшки типу, як правило, використовуються для вимірювань нижче 250 градусів та при негативних температурах. T - Термопарки типу пропонують стабільність і високу точність при низьких температурах.
2. Вибір атмосфери
S -, b -, і k - Термоки типу підходять для використання в сильно окислювальній та слабкій відновлювальній атмосфері, тоді як j - і t - Термокоули є придатними для використання в слабкому оксидінзі та редакції. Якщо використовується відносно герметична захисна трубка, вимоги до атмосфери менш суворі.
3. Вибір довговічності та термічної відповіді
Термопарки з більшими діаметрами дроту пропонують кращу довговічність, але повільнішу реакцію. Це стосується також термопацій з більшою потужністю тепла, що призводить до повільнішої реакції та поганого контролю температури при вимірюванні великих градієнтів температури. Для додатків, що потребують як швидкої реакції, так і певної ступеня довговічності, броньовані термопари є більш підходящими.
4. Вибір термопари на основі природи та стану вимірюваного об'єкта
Вимірювання температури рухомих об'єктів, вібраційних об'єктів та високих суден - вимагає високої механічної міцності. Атмосфера з хімічним забрудненням потребує захисної трубки. За наявності електричного втручання потрібна висока ізоляція.
Процес вибору: Модель - Калібрування - Вибух - Рейтинг Доказ - Рівень точності - Метод кріплення {{5} Матеріал захисної трубки - Довжина або глибина вставки.
Відмінності між видами сигналів термопари та термопари
1. Природа сигналу: Термопарки - резистори. Зміни температури змушують їх спричинити позитивні або негативні зміни опору. Термопарки, з іншого боку, викликають зміни напруги, які змінюються залежно від температури.
2. Два датчики мають різні діапазони температури. Термопарки, як правило, виявляють температуру від 0 до 150 градусів Цельсія, з максимальним діапазоном вимірювання близько 600 градусів Цельсія (звичайно, вони можуть виявити негативні температури). Термопарки можуть виявити температуру від 0 до 1000 градусів Цельсія (або навіть вище). Тому передавач Rosemount 3051 використовує перший для виявлення температури -, а останній для високого виявлення температури -.
3. З точки зору матеріалу, термопари - це металеві матеріали з температурою - чутливими властивостями, тоді як термопари - біметалічні матеріали, що складаються з двох різних металів. Зміни температури створюють різницю потенціалу між двома кінцями дроту.
4. Вхідні модулі для RTD та термопацій у ПЛК також відрізняються. Це твердження є правильним, але ПЛК, як правило, приймають сигнали 4-20 Ма безпосередньо, тоді як RTD та термопари зазвичай підключені до ПЛК з передавачем. Якщо підключений до DCS, передавач непотрібний! RTD використовують сигнали RTD, тоді як термопари використовують сигнали TC!
5. ПЛК також мають модулі RTD та термопари, які можуть безпосередньо вводити опору та термопари.
6. Термопарки поставляються в розмірах J, T, N, K і S. Деякі дорожчі, ніж резистори, а інші дешевші. Однак, коли компенсаційний провід включається, загальна вартість термопацій вища.
