4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термопреобразователи и приборы температуры

Термопреобразователи, термометры сопротивления (ТС)

Сегодня термопреобразователь сопротивления (ТС) является первым по популярности средством измерения температуры после термопар. Особенно востребованы экземпляры, чье производство осуществляется с применением платины. НПП «Прома» предлагает широкий выбор подобного оборудования высокого качества для оснащения коммунальных, нефтехимических производств и других технологически-сложных предприятий.

Чем отличается платиновый термометр сопротивления (ТСП) от аналогов

Чтобы понять чем обусловлена высокая популярность такого вида приборов, стоит пару слов сказать о принципе действия всех вариантов. Термометры сопротивления предназначены для подключения к измерительному оборудованию и для непосредственного замера уровня тепловой энергии. Считывание показаний осуществляется за счет изменений чувствительного элемента. Им является проволока или пленка из металла с известной зависимостью уровня электрического сопротивления от количества тепла.

Согласно действующим стандартам для изготовления чувствительного элемента может использоваться никель, медь и платина. Последний материал наилучшим образом подходит для решения производственных задач. Так, платиновый термометр сопротивления (ТСП) проявляет высокие показания стабильности и надежности при температуре до 600 градусов Цельсия.

Почему термопреобразователи сопротивления (ТС) стоит покупать именно у нас

Рассматриваемые приборы заслужили высокую востребованность неслучайно. Их популярность объясняется тем, что термопреобразователь сопротивления (ТС) обладает отличной взаимозаменяемостью, а также высокой линейностью. Это значит, что при необходимости установки нового прибора, повторная калибровка оборудования не потребуется.

Обратившись к нашим специалистам, вы можете с легкостью купить комплект термопреобразователей, каждый из которых будет отвечать высоким требованиям качества, стабильности и надежности работы. НПП «Прома» обладает широкой географией поставок термопреобразователей и на протяжении последних 20 лет с успехом обслуживает ведущие отечественные заводы. Заказывая продукцию у нас, вы получите лучшее предложение по соотношению качества и стоимости. Мы уверены в надежности предлагаемых изделий, так как работаем с ними в собственном конструкторском бюро, а также производим их на новейшем технологичном оборудовании.

Разновидности датчиков температуры ТСМ

Компания выпускает модификации термопреобразователей с медным ЧЭ от ТСМ035 до ТСМ165. Изделия применяются для постоянного замера температуры:

  • твердых;
  • газообразных;
  • жидких;
  • агрессивных;
  • неагрессивных сред.

Датчики имеют простую конструкцию, невысокую стоимость изготовления. При этом изделия качественные и надежные. Обладают приемлемой эксплуатационной долговечностью.

Основные техпараметры датчика температуры ТСМ

Термопреобразователи характеризуются следующими техническими параметрами:

  • диапазон T°С, от -50°С до +180°С.
  • класс допуска, A, B, C;
  • показатель тепловой инерции, от 1 до 180;
  • защитная арматура: латунь, сталь, медь М1.

Компания также выпускает датчики температуры ТСМУ имеющие унифицированный выходной сигнал. Цена на них выше, чем стандартных ТСМ.

Сферы применения

Одноканальные медные термопреобразователи используются для измерения температур в пищевой промышленности при производстве, стерилизации продукции. По взрывозащите такие датчики имеют обычное и специальное исполнение.

В системах вентиляции, электрощитовых, хранилищах, для контроля и регулировки температуры при технологических процессах используются ТСМ 302. Средний срок службы термопреобразователей сопротивления свыше 5 лет.

Датчики температуры, терморегуляторы, термометры

В настоящее время большинство современных технологических процессов движется в направлении автоматизации. Ввиду этого, современное управление агрегатами и механизмами, зачастую просто невозможно без точного контроля различных физических величин. Не маловажным является также измерение температуры, а также и многое-многое иное. На долю контроля температуры приходится около 50 % от всех измерений.

Так как условия работы и диапазон измерений довольно сильно могут разнится друг от друга, то и были разработаны разные по помехоустойчивости, точности и скорости работы датчики температуры.

Датчики температуры и термопреобразователи

Какого бы типа не был датчик температуры или термопреобразователь, общим для них всех будет сам принцип преобразования. А конкретно: контролируемая температура всегда преобразовывается в электрическую величину. Обусловливается это тем, что электрический сигнал гораздо легче передать на расстояние с большой скоростью, легче обработать и, как следствие — высокое быстродействие.

Таким образом, датчиком температуры является устройство, принимающее и преобразующее контролируемую величину температуры в сигнал, пригодный для его передачи на приборы или управляющие устройства, как-то, например, автоматики котельной и оборудования. Датчики температуры активно применяются для производства измерений температуры в автоматических системах контроля, регулирования и управления различными технологическими процессами, практически во всех отраслях промышленности.

К датчикам температуры относятся:

  1. Термопреобразователи сопротивления.
  2. Пирометры.
  3. Термопары — термоэлектрические преобразователи.
  4. Термометры ядерного квадрупольного резонанса, иначе — ЯКР-термометры.
  5. Термопреобразователи кварцевые.
  6. Датчики температуры шумовые.
  7. Датчики температуры акустические.
  8. Преобразователи дилатометрические.

Терморегуляторы – термостаты

Терморегуляторы, иначе — термостаты – это устройства для регулировки температуры теплоносителя внутри действующей системы отопления. В настоящее время производители терморегуляторов предлагают, в основном, три вида таковых устройств, отличающихся друг от друга лишь внутренним сигналом, от которого они и работают. Такие сигналы в терморегуляторах исходят:

  • от теплоносителя;
  • от окружающего воздуха внутри помещения;
  • от воздуха снаружи помещения или дома.

Учтите, что вид терморегуляторов с сигналами от теплоносителя в настоящее время относится к «устаревшей» категории сейчас применяется крайне редко, как мало эффективная модель, которая реагирует лишь температуру теплоносителя, что само по себе довольно не эффективно и почти всегда не оправдано.

Также термостаты делятся на:

  • терморегуляторы прямого действия;
  • терморегуляторы с электроуправлением;
  • терморегуляторы электрические.

Итак, подытоживая сказанное, следует отметить, что в том, что терморегуляторы необходимы видимо ни у кого нет сомнений. Именно с их помощью возможно существенно экономить на оплате отопления, которое зимой съедает чувствительную часть бюджета в любой семье.

Термометры

Термометры – это приборы осуществляющие измерения температуры воздуха, воды, тела, почвы и прочего. Существуют термометры нескольких видов, как-то:

  • механические;
  • жидкостные;
  • электронные;
  • газовые;
  • оптические;
  • инфракрасные.

Специальные технические термометры повсеместно применяются на предприятиях нефтегазовой, нефтехимической и горно-металлургической промышленностях, в сельском хозяйстве и машиностроении, в сфере ЖКХ, на транспорте, в строительстве и даже в медицине, словом практически везде.

Контрольно измерительные приборы определения температруы

Приборы КИП измерения температуры

Приборы КИП для измерения температуры

Приборы КИП для измерения температуры классифицируют в зависимости от методов измерения:

  • термометры, применяются для измерения температуры контактным методом.
  • пирометры, применяются для измерения температуры бесконтактным методом.

Термометры измерения температуры контактным методом

Имеют следующую классификацию:

  • термометры расширения, использующие для измерения значения температуры принцип теплового расширения жидкости (жидкостные) или твердого тела (дилатометрические и биметаллические);
  • манометрические термометры, использующие для измерения значения температуры зависимость между температурой и давлением газа или паров жидкости в замкнутой термосистеме;
  • термопреобразователи (термометры) сопротивления, использующие для измерения значения температуры изменения электрического сопротивления металлов от температуры;
  • термоэлектрические термометры (термопары), использующие для измерения значения температуры зависимость между термо-ЭДС, развиваемой термопарой (горячим спаем) из двух различных проводников, и разностью температур спая и свободных концов
  • термопары.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

Имеют следующую классификацию:

  • яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости наколенного тела, то есть оптические и фотоэлектрические пирометры (в них использовано свойство фотоэлемента образовывать под действием ярко наколенного тела фотоэлектрический ток, значение которого пропорционально интенсивности падающего на фотоэлемент светового потока);
  • радиационные пирометры служат для измерения мощности полного излучения наколенных тел, то есть суммарного теплового и светового излучения, их называют пирометрами полного излучения.

Термометры технические жидкостные

Самый простой прибор КИП измерения температуры. Термометры технические жидкостные состоят из резервуара с термометрической жидкостью и соединенной с ним капиллярной трубкой. За капилляром располагается шкала в °C. Корпус прибора — стеклянный. При изменении температуры объем жидкости внутри прибора изменяется, вследствие чего столбик жидкости в капилляре поднимается или опускается пропорционально изменению температуры.

Дилатометрические термометры

Еще один вид приборов КИП. Принцип работы дилатометрических термометров основан на преобразовании измеряемой температуры в разность абсолютных значений удлинений двух стержней, изготовленных из материалов с различными термическими коэффициентами линейного расширения. Они применяются в устройствах сигнализации и регулирования температуры.

Биметаллические термометры

Достаточно популярный прибор КИП. Работа биметаллических термометров основана на деформации биметаллической ленты при изменении температуры. Биметаллическая лента согнута в виде плоской или винтовой спирали, один конец которой укреплен неподвижно, а другой — на оси стрелки. Угол поворота стрелки равен углу закручивания спирали, который пропорционален изменению температуры. Класс точности приборов 1 %, 1,5 %.

Читать еще:  Малоизвестный способ создания простейших деревянных ворот

Приборы для измерения температуры: Манометрические термометры.

Манометрические термометры по заполнению подразделяют на газовые, жидкостные и парожидкостные (конденсационные). Манометрические термометры состоят из термобаллона, капиллярной трубки, трубчатой пружины с тягой, зубчатого сектора и стрелки. Вся система заполняется рабочим веществом.

Приборы для измерения температуры: Термопреобразователи сопротивления.

Принцип работы термопреобразователей сопротивления основан на свойстве применяемых в них проводниковых материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Зная зависимость между температурой и сопротивлением, можно по сопротивлению вещества определить его температуру. Комплект термометра сопротивления состоит из первичного прибора (проводника, являющегося тепловоспринимающим элементом) и вторичного прибора, определяющего изменения электрического сопротивления и отградуированного в градусах Цельсия (°С). Тепловоспринимающие элементы изготавливаются из платиновой проволоки (типа ТСП), медной электролитной проволоки (типа ТСМ) и никелевой проволоки (типа ТСН).

Приборы для измерения температуры: Термоэлектрические термометры (термопары).

Принцип действия термоэлектрических термометров основан на свойстве металлов и сплавов создавать термоэлектродвижущую силу (термо-ЭДС) при нагревании спая двух разнородных проводников, образующих т.н. термопару или первичный прибор термометра. Термоэлектрический термометр состоит из двух спаянных и изолированных по длине термоэлектродов, защитного чехла и головки с зажимами для подключения соединительных проводов. В качестве вторичного прибора, измеряющего развиваемую термопарой термо-ЭДС, служит электроизмерительный прибор. В качестве измерителя ТЭДС применяются показывающие и самопишущие магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометры. Зная зависимость ТЭДС от температуры спая, можно шкалу электрического прибора проградуировать в градусах Цельсия (°С) и фиксировать температуру вещества.

Принципы выбора прибора КИП для измерения температур

1. Жидкостные стеклянные термометры служат для измерения температуры в пределах от –200 до +500°С. Эти термометры представляют собой капиллярную трубку с резервуаром, заполненным подкрашенным спиртом или ртутью. Верхний край капиллярной трубки после откачки воздуха запаян. Капиллярная трубка с резервуаром и шкалой размещаются в стеклянном корпусе. Изменение температуры ведет к изменению объема жидкости. Термометры устанавливаются в гильзах и должны иметь защитный кожух. Для лучшей передачи тепла в гильзы заливается масло.
2. Манометрические термометры служат для измерения температуры в пределах от –160 до +600°С, в зависимости от применяемой жидкости или газа (азот, эфир, спирт и т. д.). Представляют собой замкнутый объем, заполненный жидкостью или газом, состоящий из одновитковой или многовитковой пустотелой пружины, капиллярной трубки длиной до 60 м, термобаллона, помещенного в гильзу. Свободный, запаянный, конец пружины соединен со стрелкой или пером. Изменение температуры ведет к изменению давления внутри объема, что ведет к перемещению свободного конца пружины со стрелкой или пером.
Бывают показывающие, сигнализирующие, самопишущие.
3. Термоэлектрический термометр (термопара) – измерение температуры основано на возникновении электродвижущей силы в цепи. Состоит из двух разнородных проводников, соединенных друг с другом пайкой или сваркой и подключенных при помощи медных компенсационных проводов к вторичному прибору. В зависимости от материала проводников измеряют температуру от –200 до + 25000С.
4. Термометры сопротивления – применяются для измерения температур в пределах от –200 до 500°С. Принцип действия основан на свойстве металлов (меди, платины), из которых выполнена катушка сопротивления, изменять сопротивление при изменении температуры.

Доставка приборов КИП для проведения измерения температуры в города Юга России

Мы доставим любые приборы КИП в города: Ростов, Краснодар, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгодонск, Сальск, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала.

Термопреобразователи для измерения температуры

Чтобы измерить температуру многие специалисты используют термопреобразователи, термометры расширения, термоэлектрические преобразователи и приборы. Иногда в дистанционных системах передачи показаний с термопреобразователями сопротивления и термоэлектропреобразователями также могут использовать и вторичные приборы.

Ко вторичным приборам можно отнести: логометры, автоматические мосты, а также потенциометры. Термометры расширения также могут служить для расширения температуры в помещениях наружного воздуха.

Чувствительный элемент термопреобразователя

Чувствительный элемент преобразователя – это баллон с жидкостью при нагревании которого жидкость будет расширяться и ее столбик поднимется в отсчетном устройстве. Положение определенного конца столбика будет соответствовать температуре среды. Термопреобразователи сопротивления на сегодняшний день применяют в системах, где может потребоваться измерять высокие температуры и передавать все показания в дистанционном порядке. Принцип работы подобных устройств достаточно простой. Он будет основан на свойстве разнообразных металлов изменять свое сопротивление во время изменения температуры. У нас вы также можете прочесть про обустройство правильного заземления.

Чувствительные элементы чаще всего выполнены из платины или меди. Платиновую или медную проволоку необходимо наматывать на каркас. Размеры каркаса в зависимости от конструкции может быть от 60 до 100 мм. Каркас вместе с чувствительным элементом будут помещать в специальный корпус защитной арматуры. Его чаще всего выполняют из нержавеющей стали.

На технологических трубопроводах специальный преобразователь будут вставлять в гнездо, которое в дальнейшем будут укреплять с помощью штуцера. Монтажная длина преобразователей может составлять от 10 до 3150 мм, а диаметр защитной арматуры от 10 до 300 мм.

Статистические характеристики термопреобразователя

На сегодняшний день статистические характеристики термопреобразователя считаются стандартизированы. Они будут выражать зависимость сопротивления чувствительного элемента от измеряемой температуры. Характеристика может обозначаться 1П, 100П, 10м, 100м и прочие значения. Числа будут обозначать сопротивление чувствительного элемента, а буква материал, из которого оно выполнено. В зависимости от точности измерения преобразователи могут иметь пять классов. Их обозначение происходит с помощью римских цифр. У нас вы также можете прочесть про уличные розетки.

Платиновые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры в диапазоне от -260 до +1100, а медные для измерения температуры от -200 до +200. Применение преобразователей считается ограничено из-за сравнительно низкой максимальной температуры. Термоэлектропреобразователи более популярны, так как их можно будет использовать для измерения температуры до 1800 градусов.

Сейчас в промышленности могут использовать термопреобразователи из следующих сплавов:

  1. Хромель-копель (ХК).
  2. Хромель-алюмель (ХА).
  3. Платинородий-платина (ПП).
  4. Платинородий-платинородий (ПР).

Каждый тип продукции может иметь свой собственный диапазон температур. Термоэлектропреобразователь будет иметь подобную конструкцию с термопреобразователем. Чувствительный элемент этого изделия будет помещаться в специальный корпус и представлять собою спай термоэлектродов, которые будут припаяны к серебряному диску. Затем термоэлектроды будут выводиться через каналы изолирующих бус на зажимы головки. В дальнейшем термоэлектропреобразователь будут крепить с помощью специальных штуцеров и фланцев.

Сложность применения подобных изделий будет заключаться в том, что необходимо стабилизировать температуру их свободных концов. Если температура холодных концов будет изменяться, а температура погружения горячего конца останется неизменной, тогда значения также будут изменяться.

На данный момент для каждого типа термоэлектропреобразователя устанавливается определенная марка компенсационных проводов. При подключении холодных концов к компенсационным проводам между каждым термоэлектродом будет образовываться термопара. Материалы компенсационных проводов необходимо подбирать таким образом, чтобы для каждой термопары они были равны между собой и включены встречно. Во вторичном приборе будут устанавливать специальное устройство, которое сможет автоматически вносить поправки в значение т.э.д.с. в зависимости от температуры.

Манометрические термометры могут применять для измерения температуры в зонах аппаратов. Принцип их действия считается достаточно простым, и он будет основан на зависимости между температурой и давлением жидкости при постоянном объеме. В дальнейшем измерительную систему будут заполнять с помощью газа.

Термобаллон будут погружать в специальную среду, температуру которой будут измерять. Термобаллон соединяются с манометром с помощью капилляра. Во время измерения температуры будет изменяться давление, которое заполнит систему жидкости или газа. Затем через капилляр давление будет подводиться к пружине, припаянной к корпусу. При повышении температуры давление увеличивается и под воздействием раскручивается манометрическая пружина. Когда давление будет уменьшаться она закручивается. Через тягу перемещение конца пружины будет передаваться на трибко-секторный механизм. На ось трибки будет насаживаться стрелка, которая перемешается по шкале измеряемого давления.

Читать еще:  Как сделать бетон своими руками: выбираем инструкцию, как правильно сделать бетон

Теперь вы точно знаете устройство термопреобразователя и приборов температуры. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Термосопротивление

В общепринятом смысле термосопротивление — это физическая величина, способность тела препятствовать распространению теплового движения молекул. Однако чаще всего под этим термином подразумевают специальные приборы, способные этот параметр измерять — термометры сопротивления и терморезисторы.

Принцип работы термосопротивления

При нагреве проводника изменяется его сопротивление, а следовательно, и ток, проходящий через проводник. Интенсивность изменения зависит от нескольких факторов:

  • температура и плотность окружающей среды;
  • скорость жидкой или газообразной среды;
  • размеры и материал самого проводника.

Если измерить зависимость сопротивления провода от этих неэлектрических величин, то на основе этой информации можно получать данные об изменении параметров окружающей среды. Собственно, в этом и заключается принцип, по которому работает термосопротивление.

Виды термосопротивлений

По материалу изготовления все термосопротивления можно разделить на следующие группы:

    Проводниковое термосопротивление. Термопреобразователи сопротивления производятся в точном соответствии с ГОСТ 6651-2009. Как правило, они изготавливаются из чистых металлов: меди, никеля и платины. В основном представляют собой каркасную или безкаркасную катушку, выполненную из однородного проводника с контактными выводами. Характеризуются прямой зависимостью сопротивления от температуры, чем выше температура, тем выше сопротивление. Имеют большой температурный коэффициент измерения, точность, характеристику близкую к линейной.

Медь используется при измерениях от -50 до 150—180 градусов Цельсия в среде, свободной от посторонних примесей. Если температура будет выше, металл окислится, а это снижает точность.

Никель можно применять для измерений до 250—300 градусов Цельсия. Однако стоит учитывать, что при температуре свыше 100 ºС зависимость сопротивления уже не является линейной. Она высчитывается по формулам, зависящим от марки никеля.

Платина — это самый распространенный материал для промышленных приборов. Этот металл может использоваться при температуре до 1000—1200 градусов Цельсия, хотя на практике платиновое термосопротивление применяется до 650 ºС. Дело в том, что при температуре свыше 500 градусов Цельсия удобнее использовать датчики термопары. Кстати, стоит оговориться, что этот металл нельзя применять в восстановительных средах (углерод, пары кремния, калия, натрия и т. п.).

Полупроводниковое термосопротивление. Терморезистор (термистор), полупроводниковое сопротивление из разнородного сплава, может иметь прямую или обратную характеристику (PTC-термистор или NTС-термистор) зависимости сопротивления от температуры. Изготавливаются методом порошковой металлургии в виде дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок. Имеют большой температурный коэффициент сопротивления, нелинейную характеристику, способны работать при значительных механических нагрузках и в сложных условия эксплуатации.

NTC-термисторы типов ММТ-1 и КМТ-1 (рис. 1-а) состоят из полупроводникового эмалированного стержня (1), контактных колпачков (2) и выводов (3).

NTC-термисторы типов ММТ-4 и КМТ-4 (рис. 1-б) выпускаются в герметичном металлическом корпусе (2), за счет чего могут использоваться даже во влажной среде. Герметизация осуществляется при помощи стекла (3) и олова (4), а сам полупроводниковый стержень (1) обернут фольгой (5).

Медно-кобальто-марганцевые терморезисторы вроде МКМТ-16 бусинкового типа (NTC-термисторы) (рис. 2) — это мини-измерители в стеклянном корпусе. В нем роль сопротивления играет шарик диаметром около 0,8 мм с платиновыми выводами диаметром 0,05 мм, к концам которых приварены проводники из нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм.

Все термопреобразователи сопротивления , предлагаемые нашей компанией, можно посмотреть в каталоге продукции.

Цены, наличие и другие данные, указанные на сайте, не являются публичной офертой. Для уточнения информации свяжитесь с нашими специалистами любым удобным для Вас способом

Применение резистивных термопреобразователей (термопреобразователей сопротивления, RTD) для измерения температуры

Введение

Резистивные термопреобразователи (резистивные термодатчики, Resistance-Temperature Detector — RTD) представляют собой приборы, чувствительные к изменению температуры их чувствительного элемента, в качестве которого обычно используются металлы медь, никель или платина. Сопротивление таких датчиков (обычно 100 Ом при температуре 0 º С) увеличивается с температурой, т.е. они имеют положиельный температурный коэффициент сопротивления (ТКС). По сравнению с другими датчиками RTD отличаются высокой точностью. Некоторые из них позволяют осуществить измерения с точностью 0,026 º С. Наиболее распространенные датчики имеют временную нестабильность сопротивления менее чем 0,1 º С в год, а некоторые экземпляры — до 0,0025 º С в год.

Платина имеет температурный коэффициент электрического сопротивления (ТКС), равный 3,911 10 -3 1/ º С, медь — 4,3 10 -3 1/ º С. Таким образом, датчик с сопротивлением 100 Ом имеет температурный коэффициент соответственно, 0,39 Ом/ º С и 0,43 Ом/ º С. В связи с этим при проектировании устройств измерения температуры с помощью датчиков сопротивления необходимо учитывать (компенсировать) сопротивление подводящих проводов. Для этого используют две пары проводов, одна из которых служит для подведения к датчику калиброванного тока возбуждения, а вторая — для измерения падения напряжения на нем, причем ток по этим проводникам не протекает.

Более высокий ток возбуждения, с одной стороны, увеличивает температурную чувствительность датчика, пропорциональную току возбуждения, с другой стороны, вызывает саморазогрев датчика, что приводит к дополнительной погрешности. Поэтому величину тока возбуждения выбирают исходя из конкретных условий измерения. В частности, приципиальное значение имеет теплопроводность среды (воздух, вода, контакт с металлом), в которой находится датчик. Рекомендуемое значение тока возбуждения указывается изготовителем датчика. Типовые значения составляют 250 мкА для платиновых и никелиевых преобразователей и 1 мА для медных. Предельная величина рабочего тока для термопреобразователей типа ТС004 и ТС005 составляет 5 мА.

ГОСТ 6651-78 устанавливает следующие параметры термопреобразователей:

Номинальное сопротивление при 0 º С

Условное обозначение характеристики преобразования

Допустимое отклонение сопротилвения от номинального при 0 º С, %

Термометры сопротивления

Термопреобразователи сопротивления оптимальны для высокоточных измерений в узких диапазонах измерения. Термосопротивления взаимозаменяемы и имеют практически линейные характеристики.

Области применения термосопротивлений

Термосопротивления обширно используются в промышленности и их применение в той или иной среде зависит главным образом от корпуса прибора:

  • Нефтегазовый, топливно-энергетический комплекс
  • Машиностроение, автомобильная индустрия и спецтехника
  • Химическая промышленность, строительство
  • Сфера образования
  • Химические соединения
  • Вода, газ, пар
  • Жидкие, твердые, сыпучие продукты
  • Среды температурой от -200 до + 600°С (в среднем), требующие контроля температуры для систем автоматического управления, например:
    • Cистема контроля воды
    • Насосные системы
    • Системы охлаждения
    • Мониторинг температур масла, охлаждающей жидкости, топлива в подвижной технике и т.п.
  • Прочие АСУ

Назначение термопреобразователей сопротивления

  • Высокоточное (до тысячных долей градуса) и высокостабильное измерение температуры среды в средних температурных диапазонах (-200…+600 в большинстве случаев) с передачей сигнала в информационно-управляющую систему (+ используются 2, 3, и 4-х проводные схемы снятия данных)
  • Лабораторные стенды, эталонные измерения температур
  • Унифицированные системы, требующие высокой взаимозаменяемости датчиков

Преимущества

Основные достоинства термопреобразователей сопротивления:

  • Взаимозаменяемость (+ датчики стандартизированы по номинальным статическим характеристикам)
  • Высокая точность, а также стабильность измерений (может доходить до тысячных) + возможность исключения сопротивления линии связи из факторов, влияющих на точность (при 3 или 4-проводной схеме)
  • Близость характеристик к линейным (почти линейная зависимость)

Недостатки

Недостатки в основном исходят из принципа работы. Обращайте внимание:

  1. Требуется источник питания (тока) для запитывания резистора.
  2. Дороговизна относительно простых термопар.
  3. Малый в сравнении с термопарами диапазон измерений

Принцип работы термопреобразователей сопротивления

Термопреобразователи сопротивления представляют собой более сложные приборы, нежели простые резисторы. Их принцип работы основан на изменении электрического сопротивления полупроводниковых материалов либо металлов/сплавов под воздействием температуры окружающей среды. Для промышленных приборов выведены номинальные статические характеристики, на которые ориентируются производители.

На примере ТСП типовые схемы подключения выглядят так:

Схемы соединения внутренних проводов2-проводная3-проводная4-проводная
Один чувствительный элемент
Два чувствительных элемента

2-проводная схема. Питание и информационный сигнал имеют общую точку. Поэтому возникает небольшая погрешность из-за влияния сопротивления проводов.

Читать еще:  Выбираем детский светильник в комнату для ребенка: как правильно организовать освещение в детской (115 фото)

3-проводная схема. Вход питания отдельный, но один из измерительных проводов имеет общую точку с минусом питания.

4-проводная схема. Вход питания и измерительные провода отделены друг от друга. В этой схеме обеспечивается наилучшая точность снятия сигнала.

Термопары. Принцип действия, критерии выбора

Термопара – устройство, предназначенное для определения разности температурных показателей в пределах от -260°С до + 2500°С. Большой диапазон и высокая точность измерений, надежность и долговечность конструкции позволяет использовать прибор повсеместно: при проведении научных экспериментов, в промышленности и медицине, а также в системах автоматики.

Принцип действия термопары (ТП), термопреобразователей сопротивления (ТС)

  • Если соединить два термоэлектрода, выполненных из различных по происхождению металлов или сплавов в замкнутую электрическую цепь, и их рабочую поверхность подвергнуть воздействию разных температур, то по ней начинает протекать электрический ток
  • Цепь, состоящая из двух разных электродов, — это термоэлемент
  • Термопара работает за счет электродвижущей силы, вызывающей ток в цепи
  • Элемент, из которого поступает ток от холодного соединения к горячему – это отрицательный электрод, а от горячего к холодному – положительный

Таким образом, сопоставление различных значений напряжения, возникающих при использовании разных металлов, представляет собой основу измерения температуры термопарой.

Принцип действия термопреобразователя сопротивления несколько отличается от работы термопары. Это средство измерений температуры, состоящее из одного или нескольких термочувствительных элементов сопротивления и внутренних соединительных проводов, помещенных в герметичный защитный корпус и предназначенных для подключения к измерительному прибору. Действие прибора основано на принципе теплового сопротивления, при котором электрическое сопротивление металла возрастает с увеличением температуры.

Основные виды термопар

Каждый вид термопар имеет свое обозначение и градацию в соответствии с общепринятым стандартом. К примеру:

  1. ТСП – термопреобразователь сопротивления, который используется для измерения температуры различных типов рабочих сред (вода, газ, пар, химические соединения, сыпучие материалы);
  2. ТСМУ – термопреобразователи сопротивления с выходным унифицированным сигналом;
  3. ИТ – цифровые термопреобразователи с интерфейсом, программируемыми параметрами;
  4. КТСП – комплект термопреобразователей сопротивления платиновый, предназначенный для измерения температуры и разности температур теплоносителей;
  5. КТПТР – комплект термопреобразователя платиновый разностный, предназначенный для измерения температуры и разности температур в составе приборов учета и контроля тепловой энергии.

Точность измерения термопары во многом зависит от класса допуска (АА, А, В, С). В то же время, класс допуска никак не зависит от материала (платина, медь, никель) и чувствительного элемента (проволока или пленка). Термометры сопротивления класса С имеют наименьшую стоимость на отраслевом рынке, поэтому они получили широкое распространение в сферах, где допустима погрешность, превышающая 1°С. Термометры сопротивления класса В используются практически повсеместно за счет оптимального класса допуска и стоимости. Максимальную точность предоставляют термометры класса А, поэтому чаще всего им находят применение в области энергетики для определения температуры теплоносителя. Сверхточные термометры класса АА предназначены исключительно для использования в научных и исследовательских изысканиях.

Как правильно подобрать термопару и какие параметры влияют на точность измерения прибора

Когда стоит необходимость в точности измерения прибора и этот критерий является ключевым при выборе термопары, необходимо учесть параметры, влияющие на погрешность измерений:

  • давление
  • коррозия
  • уровень радиации
  • тип термопары
  • диапазон измеряемых температур;
  • чистота материала
  • электрические шумы

При выборе измерительного прибора рекомендуется ответить на следующие вопросы:

  1. Диапазон измеряемых температур
    Определение правильного температурного режима – один из важных аспектов при выборе термопары. Если температура не будет превышать +850 °C, то можно приобрести как ТС, так и ТП. В случае, когда температура будет выше +850 °C, то необходимо использовать ТП.
  2. Приоритетность точности измерения температуры
    Если точность измерения в приоритете, то рекомендуется отдать предпочтение ТС, так как они имеют большую точность измерения, в сравнении с ТП.
  3. Уровень вибрации при технологическом процессе
    Из всех существующих способов измерения температуры, термопары обладают наиболее высокой вибростойкостью.

В том числе, при выборе любого прибора измерения температур следует учитывать следующие характеристики устройства:

  • Стабильность работы аппарата (к примеру, термопреобразователь сопротивления проволочной конструкции отличается более высокой стабильностью, чем тонкопленочные модели)
  • Калибровка (если прибор подвергается повторной калибровке, то это обеспечивает более длительный срок его эксплуатации)
  • Срок службы (использование устройства при высоких температурах значительно сокращает его эксплуатационные показатели)
  • Тип измеряемой среды (воздух, инертные газы, продукты сгорания топлива, расплавы металла и пр.)
  • Стоимость (термопары типов R и S, а также проволочные модели термопреобразователя сопротивления относятся к наиболее дорогостоящим приборам)
  • Уровень взрывоопасности помещений и зон, в которых будет использоваться прибор
  • Труднодоступность места, где будут проходить измерения

Учитывая все вышеуказанные критерии выбора, можно с легкостью определить именно тот тип термопары, который необходим в конкретном случае.

Термодатчики и преобразователи температуры

Прибор для преобразования сигнала от датчика температуры в аналоговый сигнал или передачи по интерфейсу

  • Диапазон преобразования температур: −200…850°C
  • Погрешность: ±0,25%
  • Аналоговый выход 4. 20 мА
  • Интерфейс: RS-485
  • Защита: IP65
  • Монтаж: штуцер М20×1,5 (к датчику), гермоввод М16 (к линии аналогового выхода), коннектор DIN 43650A (к RS-485)

Прибор для измерения температуры и двухпозиционного регулирования процесса нагрева или охлаждения

  • Диапазон измеряемых температур: −200. 850°С
  • 1 или 2 логических управляющих выходных устройства: реле, оптисимистор, транзистор, твердотельное реле
  • 4 логики работы дискретного выхода
  • Присоединение: штуцер М20×1,5 или G½»
  • Защита: IP65

• индикация измеренного значения и единицы измерения,
• одновременная работа с датчиками различных физических величин,
• функция многоканального регистратора с памятью от 15 млн. записей (опция),
• герметичный USB-разъем (опция),
• возможность работы с данными без специального ПО,
• бесплатная программа работы с данными,
• высокая точность,
• герметичный корпус,
• наличие аварийного питания и «мягкого» выключения.

• может быть изготовлен со съемным электронным модулем
• большой ресурс работы до смены элемента питания
• широкий диапазон температуры эксплуатации
• возможность контроля температуры движущихся объектов
• нет необходимости в монтаже кабеля
• широкий диапазон измерения
• высокая точность ±0,5°С
• возможность подключения внешней термопары типа XA(K)

  • контроля температуры внутри саун, бань и т.д
  • управления работой электрической каменки совместно с терморегулятором для бани и сауны

для подшипников, радиаторов, двигателей

-50…+180°С; 50М/Pt100/Pt1000/ 50П/100П;

для пищевых продуктов

-50…+180°С; 50М/100М/Pt100/ Pt1000/ 50П/100П;

для пищевых продуктов

-50…+180°С; 50М/100М/Pt100/ Pt1000/50П/100П;

для воздуха, массивных изделий

-50…+180°С; 50М/100М/Pt100/ Pt1000;

для прессформ, подшипников

-50…+180°С; 50М/100М/Pt100/ Pt1000/50П/100П;

для поверхности твердых тел

для поверхности труб от 10 до 120 мм

Термодатчик – это устройство, позволяющее зафиксировать значение температуры, однако, чтобы информация о ней была представлена наглядно, требуется ещё и индикатор. Во многих случаях удобно бывает отобразить значение температуры на жидкокристаллическом дисплее или светодиодном индикаторе, а чтобы значение температуры превратилась в электрический сигнал, требуются преобразователи. Проще всего использовать для этого зависимость сопротивления некоторых металлов от температуры. Вы такой системе термодатчики могут работать автономно, а электрический сигнал с них, изменяющийся во времени, можно записывать в виде осциллограммы.

Более того, термопреобразователи в паре с термодатчиками можно использовать и в автоматических линиях, в холодильных или нагревательных установках для того, чтобы в них можно было поддерживать температуру в автоматическом режиме. Ничего не мешает применять их в системах пожаротушения или даже жизнеобеспечения на таких серьёзных объектах, как космические корабли или подводные лодки. Нередко преобразователи и термодатчики находят применение в испытательных камерах с высоким давлением, в кислой или щелочной средах и т.д. – в общем, там, где невозможно постоянное присутствие человека, проводящего контроль температуры.

Вы можете купить термодатчики и преобразователи температуры от компании Тераинвест по доступной цене в городах России:

Екатеринбург: +7 (343) 302-12-11
Новосибирск: +7 (383) 312-02-30
Москва: +7 (499) 685-13-50
Владивосток: +7 (423) 206-00-25
Краснодар: +7(861) 204-05-60
Ростов-на-Дону: +7 (863) 309-04-80

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×