Pramoninio temperatūros matavimo srityje atviros termoporos ir dvigubo{0}}apvalkalo platinos atsparumo termometrai yra du įprasti temperatūros jutiklių tipai. Jie turi reikšmingų konstrukcinių projektų, veikimo principų, eksploatacinių charakteristikų ir taikymo scenarijų skirtumų. Toliau pateikiamas sistemingas palyginimas iš kelių perspektyvų, siekiant išsiaiškinti pagrindinius jų skirtumus.
I. Konstrukcijų projektavimo ir įrengimo metodų skirtumai
1. Atviros termoporos
Pagrindinė atvirų termoporų savybė yra ta, kad jų matavimo galas yra tiesiogiai veikiamas išmatuotos terpės, nereikalaujant papildomo apsauginio apvalkalo. Paprastai jie yra pagaminti iš dviejų skirtingų metalinių vielų (pvz., nikelio -chromo ir nikelio -silicio), suvirintų, kad būtų sudarytas matavimo galas, kuris tiesiogiai įkišamas į matuojamą terpę. Jų konstrukcinis dizainas pabrėžia tiesioginį kontaktą ir greitą reagavimą. Atvira matavimo galo konstrukcija leidžia tiesiogiai pajusti terpės temperatūros pokyčius, todėl reakcijos laikas yra itin greitas, todėl jie tinka naudoti, kai reikia momentinio temperatūros matavimo. Pavyzdžiui, maisto perdirbimo ar farmacijos pramonėje veikiamos termoporos gali greitai stebėti skysčių ar dujų temperatūros pokyčius, taip užtikrinant gamybos proceso saugumą. Tačiau montavimo procese reikia užtikrinti, kad matavimo galas būtų visiškai panardintas į išmatuotą terpę, o tai padidina montavimo sudėtingumą. Be to, metaliniai laidai gali oksiduotis arba rūdyti aukštoje temperatūroje arba korozinėje aplinkoje, o tai turi įtakos ilgalaikiam stabilumui.
2. Dvigubi-apvalkalai montuojami platininiai atsparumo termometrai
Pagrindinė dvigubu-apvalkalu montuojamų platinos atsparumo termometrų ypatybė yra jų dviguba-apsauga ir platininės vielos apvijos struktūra. Jie paprastai naudoja dvigubą apsaugos sluoksnį su vidiniu metaliniu apsauginiu vamzdžiu ir išoriniu apvalkalu. Viduje platinos viela yra apvyniota ant keramikinio arba žėručio rėmo, kad būtų suformuotas temperatūros jutiklis, kuris per jungiamąją dėžę prijungiamas prie išorinės grandinės. Dvigubas-apvalkalas padidina atsparumą mechaniniam smūgiui ir cheminei korozijai, taip pat padidina šiluminės reakcijos greitį. Pavyzdžiui, maisto perdirbimo ar farmacijos pramonėje dvigubo apvalkalo konstrukcija užtikrina zondo struktūrinį vientisumą esant aukštai-temperatūrai ar aukštam{10}}slėgiui, taip pat palengvina signalo perdavimą ir priežiūrą. Jų konstrukcinis dizainas pabrėžia tvirtą dvigubo apvalkalo apsaugą ir platinos vielos stabilumą. Dvigubas apvalkalas sumažina aplinkos veiksnių įtaką matavimo tikslumui ir padidina atsparumą mechaninei vibracijai ir smūgiams. Tačiau jo montavimo procese reikia užtikrinti, kad dvigubas apvalkalas visiškai liestųsi su matuojamo objekto paviršiumi, o tai padidina montavimo sudėtingumą. Be to, platinos vielos atsparumas gali pakisti dėl įtempių svyravimų ilgą laiką naudojant.
II. Darbo principų skirtumai
1. Atviros termoporos veikimo principas
Termoporos yra pagrįstos Seebeck efektu, kai du skirtingi metaliniai laidininkai sukuria termoelektrinio potencialo skirtumą esant temperatūros gradientui. Kai du metaliniai laidininkai yra sujungti, kad sudarytų uždarą grandinę, o dviejų sandūrų temperatūra skiriasi, grandinėje sukuriama elektrovaros jėga. Šios jėgos dydis yra susijęs su medžiagos savybėmis ir temperatūrų skirtumu tarp sandūrų. Matuojant elektrovaros jėgą, galima netiesiogiai apskaičiuoti temperatūros reikšmę. Termoporos turi didelį jautrumą; 1 laipsnio temperatūros pokytis lemia maždaug 5-40 mikrovoltų išėjimo įtampos pokytį. Jų struktūra paprasta, be judančių dalių, todėl tinka aukštai-temperatūrai, aukštam slėgiui ir labai korozinei aplinkai. Atskleista konstrukcija leidžia greičiau reaguoti, tačiau reikia atkreipti dėmesį į metalinių laidų oksidaciją ir koroziją.
2. Platininio atsparumo termometro su dvigubu-apvalkalu jungiamojoje dėžutėje veikimo principas
Platininiai atsparumo termometrai yra pagrįsti charakteristika, kad metalo varža kinta priklausomai nuo temperatūros. Jų varžos vertė turi ne-tiesinį ryšį su temperatūra, todėl norint nustatyti temperatūros vertę, reikia apskaičiuoti naudojant lenteles arba formules (pvz., Pt100 varža yra 100 Ω esant 0 laipsniui, o varža didėja tiesiškai didėjant temperatūrai). Platininiai atsparumo termometrai pasižymi dideliu jautrumu; 1 laipsnio temperatūros pokytis lemia reikšmingą pasipriešinimo pokytį. Jų struktūra paprasta, be judančių dalių, todėl tinka tiksliems matavimams esant vidutinei ir žemai temperatūrai (-200–600 laipsnių), tačiau reikėtų vengti stiprių magnetinių laukų ar mechaninių vibracijų, kad nepakenktų matavimo tikslumui. Dvigubo{14}}dėklo konstrukcija užtikrina stabilų matavimą net esant aukštai temperatūrai.
III. Identifikavimo metodai
1. Vizuali apžiūra
Atvira termopora: galva paprastai neturi apsauginio apvalkalo, o matavimo galas yra tiesiogiai atviras. Viduje jį sudaro du skirtingi metaliniai laidai, suvirinti kartu, o metaliniai laidai tiesiogiai liečiasi su išmatuota terpe.
Platinos atsparumo termometras su dvigubu-apvalkalu: galvutę paprastai dengia dvigubas apvalkalas, o vidinis temperatūros-jutimo elementas pagamintas iš suvyniotos platininės vielos. Dvigubas apvalkalas glaudžiai liečiasi su matuojamo objekto paviršiumi, o jungiamoji dėžutė naudojama prijungti prie išorinės grandinės. 2. laidų metodas
Atskleista termopora: naudoja dviejų{0} laidų sistemą (teigiamą ir neigiamą), o gnybtų dėžutė pažymėta „TC+“ ir „TC−“. Laidai dažniausiai būna raudoni (teigiami) ir juodi/mėlyni (neigiami).
Dvigubas-apvalkalas montuojamas gnybtų dėžutės tipo platininis atsparumo termometras: naudoja trijų{1}}laidų sistemą (R1, R2, R3), o gnybtų dėžutė pažymėta „R1“, „R2“ ir „R3“. Laidai dažnai būna raudoni, balti ir geltoni.
3. Multimetro matavimas
Atskleista termopora: atsparumo vertė yra labai maža, paprastai tik keli omai.
Dvigubas-apvalkalas gnybtų dėžutės tipo platininis atsparumo termometras: varžos vertė yra maždaug 100 omų kambario temperatūroje (Pt100).
IV. Taikymo scenarijų skirtumai
1. Atskleista termopora
Scenarijai, reikalaujantys greito reagavimo ir tiesioginio kontakto: Pavyzdžiui, maisto perdirbimo ar farmacijos pramonėje atvira konstrukcija užtikrina, kad zondas tiesiogiai pajustų terpės temperatūros pokyčius, pagerindamas matavimo tikslumą ir atsako greitį.
Aukštos{0}}temperatūros aplinka: stabiliai atlieka aukštos-temperatūros matavimus, tinka aukštos-temperatūros įrangai, pvz., reaktoriams ir vamzdynams.
2. Dvigubas-apvalkalas gnybtų dėžutės tipo platininis atsparumo termometras
Scenarijai, reikalaujantys greito reagavimo ir glaudaus kontakto: pavyzdžiui, maisto perdirbimo ar farmacijos pramonėje dvigubo{0}} apvalkalo konstrukcija užtikrina pakankamą kontaktą tarp zondo ir įrangos paviršiaus, pagerindama matavimo tikslumą ir atsako greitį.
Vidutinės ir žemos temperatūros{0}}aplinka: puikiai veikia patalpose arba žemo slėgio{1}}scenarijose, pvz., ŠVOK sistemose.
V. Atrankos pasiūlymai
1. Atviros termoporos pasirinkimas
Aplinkos sąlygos: naudokite scenarijuose, kai reikia greitai reaguoti ir tiesioginio kontakto su matuojama terpe, vengiant stiprios vibracijos ar smūginės aplinkos.
Montavimo reikalavimai: pasirinkite zondą, kurio matavimo galo specifikacija atitinka įrangą, kad užtikrintumėte saugų ryšį.
2. Dvigubo-apvalkalo gnybtų dėžutės tipo platininio atsparumo termometro pasirinkimas
Diegimo reikalavimai: pasirinkite zondą su dvigubu{0}}apvalkalu, atitinkančiu įrangą, kad užtikrintumėte saugų ryšį.
Aplinkos sąlygos: naudokite scenarijuose, kai reikia tiksliai išmatuoti ir greitai reaguoti vidutinės ir žemos temperatūros aplinkoje, vengiant stiprių magnetinių laukų ar mechaninės vibracijos.
