В областта на промишленото измерване на температура платинени съпротивителни термометри с подвижна сонда-тип, платинени съпротивителни термометри с метална тръбна сонда тип съединителна кутия и не-метални термодвойки тип съединителна кутия със защитна тръба са три често срещани типа температурни сензори. Въпреки че всички се използват за наблюдение на температурата, те имат значителни разлики в структурния дизайн, принципите на работа и сценариите на приложение.
I. Подвижна сонда с резба-Платинен съпротивителен термометър
Сърцевината на платинения съпротивителен термометър от тип подвижна сонда-се намира в неговия температурен{1}}чувствителен елемент-платиново съпротивление (като Pt100 или Pt1000), директно капсулирано в края на метална защитна тръба, образувайки структура на сондата. Този дизайн позволява директно захващане с отвори с резба на стената на оборудването чрез въртяща се резба (като M8, M12), което позволява гъвкав монтаж и демонтаж. Предимствата му включват висока точност (клас A може да достигне ±0,15 градуса), добра дългосрочна-стабилност и устойчивост на вибрации, което го прави подходящ за високо{11}}прецизно измерване на температура при средни-до-ниски температури (-200 градуса ~850 градуса), като химически реактори, лабораторно калибриране и медицинско оборудване за стерилизация.
Принцип на работа
Платиновите съпротивителни термометри измерват температурата въз основа на линейната промяна на съпротивлението с температурата. Температурният-чувствителен елемент се поставя на върха на тънка метална сонда и се свързва към дисплей или система за управление чрез кабел в опашката. Когато се използва, сондата се вкарва директно в средата за измерване, което води до къс път на топлопроводимост и бърза скорост на реакция. Подвижният дизайн с резба позволява на сензора да приляга плътно към повърхността на измерваната среда по време на монтажа, осигурявайки точност на измерването.
Сценарии за приложение
Платинените съпротивителни термометри с подвижна сонда-тип са особено подходящи за приложения, изискващи често калибриране или подмяна. Например в лабораториите може да се наложи изследователите редовно да настройват или заменят сензори, за да се адаптират към различни експериментални условия. Освен това високата му точност и стабилност го правят идеален избор за температурен мониторинг в медицинско оборудване.
II. Платинен съпротивителен термометър с вградена метална тръбна сонда в съединителна кутия
Платиненият съпротивителен термометър тип съединителна кутия с метална тръбна сонда използва метална защитна тръба (като например неръждаема стомана), за да обхване платинения съпротивителен температурен-чувствителен елемент и се фиксира към повърхността на оборудването чрез вмъкване, като съединителната кутия се инсталира отделно. Дизайнът на този сензор се фокусира върху металната защитна тръба, осигуряваща механична якост и устойчивост на корозия, което го прави подходящ за среди със средна до висока температура (-200 градуса ~500 градуса) и сценарии, изискващи устойчивост на физическо въздействие или химическа корозия.
Принцип на работа
Подобно на типа монтаж с подвижна резба, този сензор също разчита на промени в стойността на съпротивлението за измерване на температурата. Металната защитна тръба осигурява стабилна работа на чувствителния елемент в тежки условия, но скоростта на реакция може да е малко по-бавна в сравнение със сондата-тип конструкции без защитна тръба. Независимият монтаж на съединителната кутия улеснява предаването на сигнала и системната интеграция.
Сценарии за приложение
Този сензор е особено подходящ за приложения, изискващи измерване на температура в среден температурен диапазон и където има механични или химически рискове в околната среда, като промишлени пещи или химически тръбопроводи. Дизайнът на металната защитна тръба подобрява издръжливостта, докато инсталацията от типа -вложка опростява процеса на фиксиране на сложно оборудване.
III. Термодвойка тип съединителна кутия за не-метална защитна тръба
Термодвойка тип съединителна кутия с не-метална защитна тръба се основава на ефекта на Seebeck, състоящ се от две различни метални нишки (като никел-хром и никел-силиций за тип K-), заварени заедно, за да образуват измервателния край, капсуловани в не-метална защитна тръба (като керамика или PTFE) и фиксирани чрез съединителна кутия. Най-голямото му предимство е в отличната му устойчивост на корозия, което го прави подходящ за корозивни среди като силни киселини, силни основи или органични разтворители.
Принцип на работа
Термодвойката разчита на термоелектрическия потенциал, генериран от температурната разлика за измерване на температурата. Не-металната защитна тръба осигурява много-слойна анти-корозионна структура, ефективно устояваща на ерозията на корозивните среди. Неговата компактна структура позволява близък контакт с измерваната повърхност през съединителната кутия, осигурявайки ефективно отвеждане на топлината. Точността обикновено е по-ниска от тази на платинените съпротивителни термометри (предимно клас II ±1,5 градуса) и изисква верига за компенсация на студения преход за изчисляване на температурата.
Сценарии за приложение
Не-термодвойките от тип съединителна кутия с неметална защитна тръба се използват широко в приложения, изискващи бърза реакция и измерване на температурата в силно корозивни среди, като среда със силни киселини, силни основи и органични разтворители в химическата, фармацевтичната промишленост и индустрията за опазване на околната среда. Не-дизайнът на неговата неметална защитна тръба позволява монтаж, без да се повреди структурата на оборудването, което го прави особено подходящ за ситуации, при които обработката на метала не е възможна. Методът му на фиксиране обаче може да е по-малко стабилен от резбовите връзки при висока-температура или вибриращи среди, така че не се препоръчва за дългосрочно-високо{6}}температурно наблюдение.
Резюме
Платинен съпротивителният термометър с подвижна сонда-тип, платиненият съпротивителен термометър-тип метална тръба с разклонителна кутия и не-металната защитна тръбна термодвойка с разклонителна кутия имат уникални характеристики по отношение на структурен дизайн, принцип на работа и сценарии на приложение. Платиненият съпротивителен термометър с подвижна сонда-тип е подходящ за приложения, изискващи висока точност и гъвкавост; металната тръбна сонда-тип платинен съпротивителен термометър с разклонителна кутия е подходящ за средни температурни диапазони и среди с механични или химически рискове; докато термодвойката от не-метална защитна тръба с разклонителна кутия е проектирана специално за силно корозивни среди и приложения, изискващи бързо време за реакция. При избора на сензор трябва да се имат предвид фактори като температурен диапазон, изисквания за точност, ниво на защита на околната среда, лекота на инсталиране и честота на поддръжка, за да се осигури оптимална работа. Като разбират основните разлики между тези три типа сензори, потребителите могат по-ефективно да избират температурния сензор, който е най-подходящ за тяхното конкретно приложение.
