Zasada pracy Working principle

Przemysłowe odporności cieplne są podzielone na dwa główne rodzaje odporności cieplnej platyny i miedzi.
Odporność termiczna jest wykorzystywana do pomiaru temperatury przy użyciu własnego oporu substancji podczas zmiany temperatury. Część podgrzewana oporu cieplnego (elementy czujące temperaturę) jest równomiernie podwójnie zawijana z drobnego metalu na szkielecie wykonanym z materiału izolacyjnego. W przypadku obecności gradientu temperatury w pomiarowanym środowisku pomiarowana temperatura jest średnią temperaturą w warstwie środowiska w zakresie, w którym znajduje się element czujący temperaturę.
Zmontowany odpor cieplny składa się głównie z elementów temperaturowych skrzynki połączeniowej, rury ochronnej, terminali połączeniowych, skrzynki izolacyjnej i składa się z różnych urządzeń montażowych.
Element odczuwalny temperatury rezystoru platynowego typu WZP jest nawijanym drutem platynowym, z dwoma rezystorami platynowymi stosowanymi głównie w sytuacjach, w których dwa zestawy wyświetlaczy, rejestratorów lub regulatorów wymagają jednoczesnego wykrywania temperatury w tym samym miejscu. Elementem temperaturalnym oporu miedzianego typu WZC jest nawijanie drutu miedzianego.

Oporność platynowa

Platyna jest najbardziej idealnym materiałem do wytwarzania odporności cieplnej, jego właściwości fizyczne i chemiczne są stabilne, zwłaszcza silna zdolność antyutleniająca, duża odporność i dobra przetwarzalność procesu. Platynowy termometr rezystancyjny ma najwyższą dokładność pomiaru temperatury wśród istniejących termometrów przemysłowych i jest jednym z czterech standardowych mierników międzynarodowej normy temperatury ITS-90, dzięki któremu można przekazać standardową temperaturę od 13,8033K do 961,78 ° C. Przemysłowe termometry rezystancyjne platyny mają głównie Pt100 i Pt10, a Pt1000, Pt800 i Pt500 są mniej używane.

Oporność miedzi

Miedź jest również najbardziej idealnym materiałem do wytwarzania odporności cieplnej, niski koszt, łatwe do oczyszczenia, wysoki współczynnik temperatury oporu, dobra zdolność do ponownego testowania, łatwe przetwarzanie w izolowany drut miedziany, odporność miedzi w zakresie -50 ~ 150 ° C charakterystyki temperatury oporu są prawie liniowe. Przemysłowe termometry miedziane są obecnie Cu50 i Cu100, ze względu na obniżenie kosztów oporu platynowego, w większości przypadków opor miedziany został zastąpiony oporem platynowym.

Wskaźniki techniczne Technical indicators

Wartość oporu (R100) elementu odczuwalnego temperatury w 100 ° C do jego oporu R0 w 0 ° C: (R100 / R0)
Pt100: Klasa A R0 = 100 ± 0,06 Ω Klasa B R0 = 100 ± 0,12 Ω R100 / R0 = 1,3850

Dokładność pomiaru temperatury oporu cieplnego

Dokładność pomiaru, zwana również dopuszczalnym odchyleniem lub "tolerancją", odnosi się do stopnia zgodności właściwości temperatury oporu danego rodzaju oporu cieplnego ze standardową skalą podziału tego rodzaju oporu cieplnego. Podobnie jak w przypadku termorezystorów, teoretycznie nie ma dwóch termorezystorów z dokładnie takim samym materiałem, strukturą organizacyjną i stanem przetwarzania, więc każdy termorezystor ma odchylenie od standardowej skali podziału, a wyniki dwóch testów każdego termorezystoru nie są spójne, mogą być zgodne ze standardową skalą podziału tylko w pewnym stopniu. W zależności od stopnia zgodności lub odchylenia od rozmiaru bar odporność cieplna jest podzielona na klasy A i B, szczegółowo patrz poniższą tabelę:

Czas odpowiedzi

W przypadku stopniowej zmiany temperatury zmiana wyjściowa oporu cieplnego wynosi 5% tej stopniowej zmiany, a czas wymagany nazywany jest czasem reakcji cieplnej, wyrażonym w τ 0,5.

Ciśnienie nominalne oporu cieplnego

Ogólnie odnosi się do ciśnienia zewnętrznego (statycznego), które rury ochronne mogą wytrzymać w tej temperaturze roboczej bez pęknięcia. Dopuszczalne ciśnienie nominalne zależy nie tylko od materiału rury ochronnej, średnicy, grubości ściany, ale także od jej formy konstrukcyjnej, metody montażu, głębokości umieszczenia i rodzaju skrzynki przepływu pomiarowego medium.

Minimalna głębokość oporu cieplnego

Zazwyczaj nie mniej niż 300 mm (z wyjątkiem produktów specjalnych)

Wpływ samoogrzewania

Gdy prąd pomiarowy w oporze cieplnym wynosi 5mA, mierzony przyrost oporu powinien być przekształcony w wartość temperatury nie większą niż 0,30 ° C.

Odporność izolacyjna

Dowolna wartość napięcia eksperymentalnego oporu izolacyjnego zwykłej temperatury 10 ~ 100V, temperatura otoczenia w zakresie 15 ~ 35 ° C, wilgotność względna nie powinna być większa niż 80%. Wartość oporu izolacyjnego w normalnej temperaturze nie powinna być mniejsza niż 100MΩ.

Lead system opór cieplny

Temperatura pomiaru oporu cieplnego odnosi się do temperatury odczuwanej przez element oporu cieplnego w części końcowej pomiaru, wysoka i niska temperatura określa wielkość elementu oporu, ale wartość oporu wyjściowego elementu pomiaru zawiera opor przewodu, więc wielkość i stabilność oporu przewodu oraz metoda przetwarzania bezpośrednio określają dokładność pomiaru oporu cieplnego. Znany jest z właściwości podziału oporu cieplnego, średnia zmiana oporu platynowego wynosi 0,385 Ω / ℃, średnia zmiana oporu miedzianego wynosi 0,428 Ω / ℃, opor przewodowy nie może sprawiać, że opor cieplny przekracza dozwolone odchylenie od temperatury pomiaru, dwuwodowy opor przewodowy nie jest większy niż 0,1 Ω, w przeciwnym razie należy wykonać obróbkę techniczną w celu odliczenia oporu przewodowego. Odporność przewodowa obejmuje dwie części: odporność przewodową (zwaną wewnętrzną opornością przewodową) i odporność przewodową (zwaną zewnętrzną opornością przewodową) pomiędzy produktem odporności cieplnej a wyświetlaczem. Metody przewodów podzielone są na trzy rodzaje:
Dwuprzewodowy system: produkt odporności cieplnej daje tylko dwa przewody, oporność pomiarowa zawiera oporność przewodu, ogólna oporność przewodu ≤ 0,1 Ω. Metoda pomiaru dwuwodowego przewodu jest duża i jest zwykle stosowana w przypadkach, w których przewód nie jest długi i dokładność pomiaru jest niewielka. Dwuprzewodowy system odnosi się tylko do wewnętrznego przewodu produktu oporu cieplnego z dwoma przewodami, a zewnętrzny przewód zainstalowany przez użytkownika musi używać trzech przewodów.
Trzy przewody: produkt odporności cieplnej daje trzy przewody, jeśli trzy przewody są równe, można wyeliminować wpływ oporu przewodu na wyniki pomiaru, wewnętrzny przewód i zewnętrzny przewód używają trzech przewodów, co jest najbardziej szerokim sposobem okablowania w produkcji przemysłowej. Jak pokazano na poniższym rysunku, o ile trzy przewody mają równy opor (tj. R1 = R2 = R3), to opor elementu termometrycznego R0 jest niezależny od wielkości oporu przewodu i może być wyrażony jako: R0 = RAC - RAB.

System czterech przewodów: produkt odporności cieplnej daje cztery przewody, metoda ta może całkowicie wyeliminować wpływ oporu przewodu na wyniki pomiaru, wysoka dokładność pomiaru, zazwyczaj nadaje się tylko do precyzyjnych pomiarów, takich jak standardowy termometr oporu platynowego.
Jak pokazano na wyższym rysunku, niezależnie od tego, czy odporność czterech przewodów R1, R2, R3, R4 jest równa, odporność elementu termometrycznego R0 jest niezależna od wielkości oporności przewodu i może być wyrażona jako: R0 = (RAD + RBC-RAB-RCD) / 2.

Struktura odporności cieplnej

Zmontowany opornik cieplny składa się głównie z podstawowej struktury skrzynki połączeniowej, rury ochronnej, końcówek połączeniowych, przewodów oporowych i oporników odczuwalnych i składa się z różnych urządzeń montażowych.