Jaka jest różnica między termoparą a rezystorem termicznym?

Zarówno termopary, jak i RTD stosują pomiar temperatury kontaktowej. Chociaż oba mierzą temperaturę obiektu, ich zasady działania i cechy różnią się. Termopary to najczęściej używane urządzenie do pomiaru temperatury. RTD nie wymagają przewodów kompensacyjnych i są tańsze niż termopary.

Jaka jest różnica między termoparami a RTDS?

Termopary

Termopary: bardziej zdolne do przesyłania sygnałów elektrycznych 4-20 mA na dłuższych odległościach.

Zasada pomiaru temperatury termopary: Pomiar temperatury termopary opiera się na efekcie termoelektrycznym. Gdy dwa różne przewody lub półprzewodniki są połączone w obwodzie zamkniętym, różnica temperatur na dwóch połączeniach tworzy potencjał termoelektryczny w obwodzie. Zjawisko to nazywa się efektem termoelektrycznym, znanym również jako efekt Sebeck. Potencjał termoelektryczny generowany w obwodzie zamkniętym składa się z dwóch rodzajów potencjałów: potencjału termoelektrycznego i potencjału kontaktowego. Potencjał termoelektryczny odnosi się do potencjału elektrycznego generowanego przez różnice temperatury między dwoma końcami przewodu. Różne przewody mają różne gęstości elektronów, więc generowany potencjał jest również inny. Potencjał kontaktu, jak sama nazwa wskazuje, odnosi się do potencjału wygenerowanego, gdy dwa różne przewodniki mają kontakt z powodu dyfuzji elektronów spowodowanych ich różnymi gęstościami elektronów. Wielkość potencjału styku zależy od właściwości materiału dwóch przewodów i temperatury w punkcie styku. Zalety termopar obejmują szeroki zakres pomiaru temperatury, stosunkowo stabilną wydajność, prostą strukturę, dobrą reakcję dynamiczną i zdolność do zdalnego przesyłania sygnałów 4-20MA, ułatwiając automatyczną i scentralizowaną kontrolę.

Obecnie termopary stosowane na arenie międzynarodowej przestrzegają standardowej specyfikacji. Na arenie międzynarodowej termopary są podzielone na osiem różnych klas: B, R, S, K, N, E, J i T. Mogą mierzyć temperatury tak niskie, jak o -270 stopni i tak wysokie, jak 1800 stopni. B, R i S należą do platynowej serii termopar. Ponieważ platyna jest metalem szlachetnym, nazywane są również termoparami metali szlachetnych, podczas gdy pozostałe oceny nazywane są niedrogymi termoparami metali. Istnieją dwa rodzaje termopar: standardowe i opancerzone.

Standardowe termopary generalnie składają się z elektrody termopary, rurki izolacyjnej, osłony ochronnej i skrzynki przyłączeniowej. Z drugiej strony opancerzone termopary są konstruowane przez składanie drutu termopary, materiału izolacyjnego i metalowej osłony ochronnej, a następnie rozciągając je na solidną konstrukcję. Jednak sygnał elektryczny z termopary wymaga specjalnego rodzaju drutu, zwanego drutem kompensacyjnym.

Różne termopary wymagają różnych drutów kompensacyjnych. Ich podstawową funkcją jest podłączenie termopary z połączeniem odniesienia, trzymanie jej z dala od źródła zasilania, a tym samym stabilizowanie temperatury połączenia odniesienia. Kompensacyjne przewody są klasyfikowane jako typy kompensacyjne i rozszerzenia. Skład chemiczny przewodu przedłużającego jest taki sam jak kompensowana termopara, ale w praktyce drut przedłużający nie jest wykonany z tego samego metalu co termopara; Zwykle jest wykonany z drutu o takiej samej gęstości elektronowej co termopara. Połączenie między przewodem kompensacyjnym a termoparą jest ogólnie proste: dodatni zacisk termopary łączy się z czerwonym drutem drutu kompensacyjnego, podczas gdy ujemny zacisk łączy się z pozostałym kolorowym drutem. Najczęstsze przewody kompensacyjne są wykonane ze stopu miedzi -.

Termopary

Termopary: nie wymagają kompensacji przewodów i są bardziej przystępne.

Termopary mierzy temperaturę na podstawie właściwości, że odporność przewodu lub półprzewodnika zmienia się wraz z temperaturą.

Zalety termopar: mogą zdalnie przekazywać sygnały elektryczne, mieć wysoką wrażliwość, silną stabilność, dobrą zamienność i dobrą dokładność. Wymagają jednak mocy i nie mogą mierzyć natychmiastowych zmian temperatury.

Wady termopar: choć szeroko stosowane w przemyśle, ich zakres pomiaru temperatury ogranicza ich zastosowanie.

Termopary przemysłowe zwykle wykorzystują PT100, PT10, CU50 i CU100. Termopary platynowe zazwyczaj mierzą temperatury między -200 stopni do 800 stopni, podczas gdy termopar miedzi mierzy temperatury między -40 stopni do 140 stopni.

Termopary nie wymagają kompensacji przewodów i są tańsze niż termopary.

Termopary i RTDS to dwa główne czujniki temperatury -. Ich nazwy różnią się tylko jedną postacią i oba można użyć do pomiaru temperatury obiektu. Wybór między termoparą a RTD zależy od mierzonego środowiska. Wiele osób nie jest pewnych, więc ważne jest, aby w pełni zrozumieć różnice między RTD i termoparami przy wyborze czujnika temperatury.

Jak rozróżnić termopary i RTDS

1. Termopary (TCS) działają, wysyłając liniowy sygnał miliwizjowy jako zmiany temperatury. Instrumenty wzmacniają ten sygnał i przekonwertuj go na sygnał temperatury.

2. RTD (detektory temperatury oporności) działają liniowo zmieniając swoją wartość rezystancji z temperaturą.

3. Nadajniki temperatury mogą przekształcić sygnał napięcia MV z termopary lub wartości rezystancji z RTD na standardowy sygnał 4-20MA do zastosowania w kontroli systemu automatyzacji.

4. RTD są na ogół tańsze niż termopary.

Co jest lepsze, termopara czy RTD?

Wybór termopary powinien opierać się na kompleksowym rozważeniu zakresu temperatur roboczych, wymaganej dokładności, atmosfery operacyjnej, wydajności obiektu pomiarowego, czasu reakcji i kosztu - skuteczności.

1. Wybór dokładności pomiaru i zakresu pomiaru temperatury

W przypadku temperatur roboczych między 1300 a 1800 stopniami o stosunkowo wysokich wymaganiach dotyczących dokładności, ogólnie wybierana jest termopara typu B -. Wingsten - Rhenium Thermocouples można zastosować, jeśli dokładność jest mniej wymagająca, a atmosfera na to pozwala. Powyżej 1800 stopni zwykle stosuje się termokupy Rhenium. W przypadku temperatur roboczych od 1000 stopni do 1300 stopni o stosunkowo wysokich wymaganiach dotyczących dokładności można użyć typu S - i n - Typ. Poniżej 1000 stopni, K - Typ i N - Typ są ogólnie używane, a ogólnie używane są termokupy typu E -. T - Typ termopary są zwykle używane do pomiarów poniżej 250 stopni i w temperaturach ujemnych. T - Typ termopary oferują stabilność i wysoką dokładność w niskich temperaturach.

2. Wybór atmosfery

S -, B - i k - Thermocoupy są odpowiednie do użytku w silnie utlenianiu i słabo redukującym atmosferę, podczas gdy J - i T - termokouple typowe są odpowiednie do użytku w słabym oksyzowaniu i ponownym redukującym atmosfery. Jeśli stosuje się stosunkowo szczelną rurkę ochronną, wymagania atmosfery są mniej rygorystyczne.

3. Trwałość i wybór odpowiedzi termicznej

Termopary o większych średnicach drutu zapewniają lepszą trwałość, ale wolniejszą reakcję. Dotyczy to również termopar o większych pojemnościach ciepła, co powoduje wolniejszą reakcję i słabą kontrolę temperatury podczas pomiaru dużych gradientów temperatury. W przypadku zastosowań wymagających zarówno szybkiej reakcji, jak i pewnego stopnia trwałości, opancerzone termopary są bardziej odpowiednie.

4. Wybór termopary na podstawie charakteru i stanu zmierzonego obiektu

Pomiar temperatury ruchomych obiektów, wibrujących obiektów i wysokich - naczyń ciśnienia wymaga wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Atmosfery z zanieczyszczeniem chemicznym wymagają rurki ochronnej. W obecności zakłóceń elektrycznych wymagana jest wysoka izolacja.

Proces selekcji: Model - kalibracja - Explosion - ocena dowodowa - Poziom dokładności - Metoda montażu - Materiał materiałowy - długość lub głębokość insercji.

Różnice między wyjściami sygnałów termopary i termopary

1. Natura sygnału: termopary to rezystory. Zmiany temperatury powodują, że wprowadzają pozytywne lub ujemne zmiany oporu. Z drugiej strony termopary indukują zmiany napięcia, które różnią się w zależności od temperatury.

2. Dwa czujniki mają różne zakresy temperatury. Termopary ogólnie wykrywają temperatury od 0 do 150 stopni Celsjusza, z maksymalnym zakresem pomiaru około 600 stopni Celsjusza (oczywiście mogą wykryć temperatury ujemne). Termopary mogą wykrywać temperatury od 0 do 1000 stopni Celsjusza (lub nawet wyższe). Dlatego nadajnik Rosemount 3051 wykorzystuje ten pierwszy do niskiego wykrywania temperatury -, podczas gdy drugi dla wysokiego - wykrywania temperatury.

3. Pod względem materiału termopar to materiały metalowe o temperaturze - właściwości wrażliwe, podczas gdy termopary są materiałami bimetalicznymi, składającymi się z dwóch różnych metali. Zmiany temperatury tworzą różnicę potencjałową między dwoma końcami drutu.

4. Moduły wejściowe dla RTD i termopar w PLC są również różne. To stwierdzenie jest poprawne, ale PLC ogólnie akceptują sygnały 4-20 mA bezpośrednio, podczas gdy RTD i termopary są zwykle podłączone do PLC z nadajnikiem. Jeśli jest podłączony do DCS, nadajnik jest niepotrzebny! RTDS używają sygnałów RTD, a termopary używają sygnałów TC!

5. PLC mają również moduły RTD i termopary, które mogą bezpośrednio wprowadzać rezystancję i sygnały termopary.

6. Termopary występują w rozmiarach J, T, N, K i S. Niektóre są droższe niż rezystory, podczas gdy inne są tańsze. Jednak po uwzględnieniu przewodu odszkodowania całkowity koszt termopar jest wyższy.