Koja je razlika između termoelementa i toplinskog otpornika?

I termoparovi i RTD koriste mjerenje temperature kontakta. Iako oboje mjere temperaturu objekta, njihovi se principi rada i karakteristike razlikuju. Termoparovi su najčešće korišteni uređaj za mjerenje temperature. RTD -ovi ne zahtijevaju kompenzacijske žice i jeftinije su od termoparova.

Koja je razlika između termoparova i RTD -a?

Termoparovi

Termoparovi: Sposobniji za prijenos 4-20mA električnih signala na duljim udaljenostima.

Princip mjerenja temperature termoelementa: Mjerenje temperature termoelementa temelji se na termoelektričnom učinku. Kad su dva različita vodiča ili poluvodiča spojena u zatvorenom krugu, temperaturna razlika na dva spoja stvara termoelektrični potencijal u krugu. Taj se fenomen naziva termoelektrični učinak, poznat i kao Seebeckov efekt. Termoelektrični potencijal nastao u zatvorenom krugu sastoji se od dvije vrste potencijala: termoelektričnog potencijala i kontaktnog potencijala. Termoelektrični potencijal odnosi se na električni potencijal generiran temperaturnim razlikama između dva kraja vodiča. Različiti vodiči imaju različite gustoće elektrona, tako da je generirani potencijal također drugačiji. Kontaktni potencijal, kao što ime sugerira, odnosi se na potencijal koji se generira kada dva različita vodiča dođu u kontakt zbog difuzije elektrona uzrokovane njihovim različitim gustoćama elektrona. Jačina kontaktnog potencijala ovisi o svojstvima materijala dva vodiča i temperaturi na točki kontakta. Prednosti termoparova uključuju širok raspon mjerenja temperature, relativno stabilne performanse, jednostavnu strukturu, dobar dinamički odziv i mogućnost daljinskog prijenosa 4-20mA signala, olakšavajući automatsku i centraliziranu kontrolu.

Trenutno se termoparovi koji se koriste na međunarodnoj razini slijede standardnu ​​specifikaciju. U inozemstvu, termoparovi su klasificirani u osam različitih razreda: B, R, S, K, N, E, J i T. Mogu mjeriti temperature od -270 stupnjeva i čak 1800 stupnjeva. B, R i S pripadaju platinastoj seriji termoparova. Budući da je Platinum dragocjeni metal, nazivaju se i plemenitim metalnim termoelevima, dok se preostale ocjene nazivaju jeftini metalni termoelele. Postoje dvije vrste termoparova: standardni i oklopni.

Standardni termoparovi uglavnom se sastoje od elektrode termoelementa, izolacijske cijevi, zaštitnog omotača i spojne kutije. S druge strane, oklopni termoelesi konstruiraju se sastavljanjem žice termoelementa, izolacijskog materijala i metalnog zaštitnog omotača, a zatim ih protežu u čvrstu strukturu. Međutim, električni signal iz termoelementa zahtijeva posebnu vrstu žice, nazvanu kompenzacijsku žicu.

Različiti termoparovi zahtijevaju različite kompenzacijske žice. Njihova primarna funkcija je povezati termoelement s referentnim spojem, držeći ga podalje od izvora napajanja i na taj način stabilizirati temperaturu referentnog spoja. Kompenzacijske žice kategorizirane su kao vrste kompenzacije i proširenja. Kemijski sastav produžne žice isti je kao i termoelement koji se nadoknađuje, ali u praksi žica za produženje nije izrađena od istog metala kao i termoelement; Obično je izrađena od žice s istom gustoćom elektrona kao i termoelement. Priključak između kompenzacijske žice i termoelementa općenito je jednostavan: pozitivni terminal termoelementa povezuje se s crvenom žicom kompenzacijske žice, dok se negativni terminal povezuje na preostalu obojenu žicu. Najčešće kompenzacijske žice izrađene su od bakra - nikla legura.

Termoparovi

Termoparovi: Ne zahtijevaju kompenzaciju žica i pristupačniji su.

Termoparovi mjere temperaturu na temelju svojstva da se otpor vodiča ili poluvodiča mijenja s temperaturom.

Prednosti termoparova: Oni mogu daljinski prenositi električne signale, imati visoku osjetljivost, snažnu stabilnost, dobru izmjenjivost i dobru točnost. Međutim, oni zahtijevaju snagu i ne mogu izmjeriti trenutne promjene temperature.

Nedostaci termoparova: Iako se široko koristi u industriji, njihov raspon mjerenja temperature ograničava njihovu primjenu.

Industrijski termoparovi obično koriste PT100, PT10, Cu50 i Cu100. Platinum termoelerovi obično mjere temperature između -200 i 800 stupnjeva, dok bakreni termoparovi mjere temperature između -40 stupnjeva i 140 stupnjeva.

Termoparovi ne zahtijevaju kompenzacijske žice i jeftiniji su od termoparova.

Termoparovi i RTD su dva glavna kontakta - senzori temperature tipa. Njihova se imena razlikuju od samo jednog znaka, a oba se mogu koristiti za mjerenje temperature objekta. Odabir između termoelementa i RTD -a ovisi o mjerenom okolišu. Mnogi ljudi nisu sigurni, pa je važno u potpunosti razumjeti razlike između RTD -a i termoelesa pri odabiru temperaturnog senzora.

Kako razlikovati termoparove i RTD

1. Termoparovi (TCS) djeluju izlaskom linearnog milivolt signala kako se temperatura mijenja. Instrumenti pojačavaju ovaj signal i pretvorite ga u temperaturni signal.

2. RTD (detektori temperature otpornosti) djeluju linearno mijenjajući vrijednost svoje otpornosti s temperaturom.

3. Temperaturni odašiljači mogu pretvoriti MV naponski signal iz termoelementa ili vrijednost otpora iz RTD-a u standardni 4-20mA signal za upotrebu u upravljanju automatizacijom.

4. RTD -ovi su uglavnom jeftiniji od termoparova.

Što je bolje, termoelement ili RTD?

Odabir termoelementa trebao bi se temeljiti na sveobuhvatnom razmatranju raspona radne temperature, potrebna točnost, radna atmosfera, performanse mjernog objekta, vrijeme odziva i troškova - učinkovitost.

1. Odabir točnosti mjerenja i raspona mjerenja temperature

Za radne temperature između 1300 i 1800 stupnjeva s relativno visokim zahtjevima za točnost, općenito se odabire termoelement tipa B -. Volfram - Rhenium termoparovi mogu se koristiti ako je točnost manje zahtjevna, a atmosfera to dopušta. Iznad 1800 stupnjeva općenito se koriste volfram - Rhenium termopale. Za radne temperature između 1000 stupnjeva i 1300 stupnjeva s relativno visokim zahtjevima za točnost, mogu se koristiti s - i n {- Termoparovi tipa. Ispod 1000 stupnjeva, općenito se koriste k - i n {- Termoparovi tipa, a ispod 400 stupnjeva se općenito koriste E - Termoparovi tipa. T - Termoparovi tipa obično se koriste za mjerenja ispod 250 stupnjeva i pri negativnim temperaturama. T - Termoparovi tipa nude stabilnost i visoku točnost pri niskim temperaturama.

2. Odabir atmosfere

S -, B -, i K - Termokapovi tipa prikladni su za upotrebu u snažno oksidiranju i slabo smanjenju atmosfera, dok J- i T - Termoings i reduciraju se za slabe. Ako se koristi relativno nepropusna zaštitna cijev, zahtjevi za atmosferom su manje strogi.

3. Trajnost i odabir toplinskog odgovora

Termoparovi s većim promjerima žice nude bolju izdržljivost, ali sporiji odziv. To se također odnosi na termopalete s većim toplinskim kapacitetima, što rezultira sporijim odzivom i lošom kontrolom temperature pri mjerenju velikih gradijenata temperature. Za primjene koje zahtijevaju i brzi odgovor i određeni stupanj izdržljivosti, oklopni termoelesi su prikladniji.

4. Odabir termoelementa na temelju prirode i stanja izmjerenog objekta

Mjerenje temperature pokretnih objekata, vibrirajućih objekata i visokih - tlačnih posuda zahtijeva visoku mehaničku čvrstoću. Atmosfere s kemijskom kontaminacijom zahtijevaju zaštitnu cijev. U prisutnosti električnih smetnji potrebna je visoka izolacija.

Postupak odabira: Model - Kalibracija - Eksplozija - Ocjena dokaza - razina točnosti - Metoda montiranja - Materijal zaštitne cijevi - dužina ili ulaganja.

Razlike između izlaza termoelementa i termoelementacije signala

1. Signalna priroda: termoparovi su otpornici. Promjene temperature uzrokuju da proizvedu pozitivne ili negativne promjene otpora. Termoparovi, s druge strane, induciraju promjene napona koje se razlikuju od temperature.

2. Dva senzora imaju različite raspone temperature. Termoparovi općenito otkrivaju temperature između 0 i 150 stupnjeva Celzija, s maksimalnim rasponom mjerenja od oko 600 Celzijevih stupnjeva (naravno, mogu otkriti negativne temperature). Termoparovi mogu otkriti temperature između 0 i 1000 stupnjeva Celzija (ili čak viših). Stoga, rosemount 3051 odašiljač koristi prvi za nisko - otkrivanje temperature, dok je potonji za visoku - otkrivanje temperature.

3. U smislu materijala, termoparovi su metalni materijali s temperaturom - osjetljivim svojstvima, dok su termoparovi bimetalni materijali, koji se sastoje od dva različita metala. Promjene temperature stvaraju potencijalnu razliku između dva kraja žice.

4. Ulazni moduli za RTD -ove i termoparove u PLC -u su također različiti. Ova je izjava ispravna, ali PLC-ovi općenito prihvaćaju 4-20 MA signale izravno, dok su RTD i termoparovi obično povezani s PLC-om s odašiljačem. Ako je spojen na DCS, odašiljač je nepotreban! RTD -ovi koriste RTD signale, dok termoparovi koriste TC signale!

5. PLC također imaju module RTD i termoelementacije koji mogu izravno unositi signale otpora i termoelementacije.

6. Termoparovi dolaze u veličinama J, T, N, K i S. Neki su skuplji od otpornika, dok su drugi jeftiniji. Međutim, kada je uključena žica od kompenzacije, ukupni trošak termoparova je veći.