Jaký je rozdíl mezi termočlánkem a tepelným odporem?

Oba termočlánky i RTD používají měření kontaktní teploty. Ačkoli oba měří teplotu objektu, jejich provozní principy a vlastnosti se liší. Termočlánky jsou nejpoužívanějším zařízením měření teploty. RTD nevyžadují kompenzační dráty a jsou levnější než termočlánky.

Jaký je rozdíl mezi termočlánky a RTD?

Termočlánky

Termočlíky: Schopnější přenášet elektrické signály 4-20 mA na delší vzdálenosti.

Princip měření teploty termočlánku: Měření teploty termočlánku je založeno na termoelektrickém účinku. Když jsou v uzavřeném obvodu připojeny dva různé vodiče nebo polovodiče, teplotní rozdíl ve dvou křižovatkách vytváří v obvodu termoelektrický potenciál. Tento jev se nazývá termoelektrický efekt, také známý jako Seebeck efekt. Termoelektrický potenciál generovaný v uzavřeném obvodu se skládá ze dvou typů potenciálů: termoelektrického potenciálu a kontaktního potenciálu. Termoelektrický potenciál se týká elektrického potenciálu generovaného rozdíly v teplotě mezi dvěma koncemi vodiče. Různé vodiče mají různé hustoty elektronů, takže generovaný potenciál je také odlišný. Kontaktní potenciál, jak název napovídá, odkazuje na potenciál generovaný, když se do kontaktu přicházejí do kontaktu dva různé vodiče způsobené jejich různými hustotami elektronů. Velikost kontaktního potenciálu závisí na vlastnostech materiálu dvou vodičů a na teplotě v kontaktu. Mezi výhody termočlánků patří široký rozsah měření teploty, relativně stabilní výkon, jednoduchá struktura, dobrá dynamická odezva a schopnost přenášet signály 4-20 mA na dálku, usnadňující automatickou a centralizovanou kontrolu.

V současné době termočlánky používané na mezinárodní úrovni sledují standardní specifikaci. Mezinárodně jsou termočlánky klasifikovány do osmi různých stupňů: B, R, S, K, N, E, J a T. Mohou měřit teploty až -270 stupňů a až 1800 stupňů. B, R a S patří do platinové řady termočlánků. Protože platina je vzácný kov, nazývají se také termočlánky drahých kovů, zatímco zbývající známky se nazývají levné kovové termočlánky. Existují dva typy termočlánků: standardní a obrněné.

Standardní termočlánky obecně sestávají z termočlánkové elektrody, izolační trubice, ochranného pláště a spojovací krabice. Na druhé straně jsou obrněné termočlánky konstruovány sestavením drátu termočlánku, izolačního materiálu a kovového ochranného pláště a poté je natahují do pevné struktury. Elektrický signál z termočlánku však vyžaduje speciální typ drátu nazývaného kompenzačního drátu.

Různé termočlánky vyžadují různé kompenzační dráty. Jejich primární funkcí je připojit termočlánek k referenční křižovatce, udržovat jej daleko od zdroje energie a tak stabilizovat teplotu referenční spojení. Kompenzační dráty jsou kategorizovány jako typy kompenzačních a prodloužení. Chemické složení prodlužovacího drátu je stejné jako kompenzovaný termočlánek, ale v praxi není prodlužovací drát vyroben ze stejného kovu jako termočlán; Je obecně vyroben z drátu se stejnou hustotou elektronů jako termočlánek. Spojení mezi kompenzačním vodičem a termočlánkem je obecně jednoduché: kladný terminál termočlánku se připojuje k červenému drátu kompenzačního drátu, zatímco záporný terminál se připojuje ke zbývajícímu barevnému drátu. Nejběžnější kompenzační dráty jsou vyrobeny z mědi - niklové slitiny.

Termočlánky

Termočlíky: Nevyžadujte kompenzační dráty a jsou dostupnější.

Termočlánky měří teplotu na základě vlastnosti, že se odpor vodiče nebo polovodiče mění s teplotou.

Výhody termočlánků: Mohou na dálku přenášet elektrické signály, mají vysokou citlivost, silnou stabilitu, dobrou zaměnitelnost a dobrou přesnost. Vyžadují však sílu a nemohou měřit okamžité změny teploty.

Nevýhody termočlánků: Ačkoli se v průmyslu široce používá, jejich rozsah měření teploty omezuje jejich použití.

Průmyslové termočlánky obvykle používají PT100, PT10, Cu50 a Cu100. Platinové termočlánky obvykle měří teploty mezi -200 stupňů a 800 stupňů, zatímco měděné termočlánky měří teploty mezi -40 stupňů a 140 stupňů.

Termočlánky nevyžadují kompenzující dráty a jsou levnější než termočlánky.

Termočlánky a RTD jsou dva hlavní kontakt - Typ teplotních senzorů. Jejich jména se liší pouze jedním znakem a obě lze použít k měření teploty objektu. Výběr mezi termočlánkem a RTD závisí na měřeném prostředí. Mnoho lidí si není jistá, takže je důležité plně porozumět rozdílům mezi RTD a termočlánky při výběru teplotního senzoru.

Jak rozlišovat mezi termočlánky a RTD

1. termočlánky (TCS) fungují tak, že při změnách teploty vystoupí lineární signál Millivolt. Přístroje zesilují tento signál a přeměňují jej na teplotní signál.

2. RTD (detektory teploty odporu) pracují lineárně měnící se hodnotu jejich odporu s teplotou.

3. teplotní vysílače mohou převést signál MV napětí z termočlánku nebo hodnotu odporu z RTD na standardní signál 4-20 mA pro použití při řízení automatizačního systému.

4. RTD jsou obecně levnější než termočlánky.

Který je lepší, termočlánek nebo rtd?

Výběr termočlánku by měl být založen na komplexním zvážení rozsahu provozních teplot, požadované přesnosti, provozní atmosféře, výkonu měřicího objektu, době odezvy a nákladů -.

1. Výběr přesnosti měření a rozsah měření teploty

Pro provozní teploty mezi 1300 a 1800 stupňů s požadavky na relativně vysokou přesnost je obecně vybrán typový termočlánek B -. Tungsten - lze použít rheniové termočlánky, pokud je přesnost méně náročná a atmosféra to dovolí. Nad 1800 stupňů se obecně používají termočlánky rhenium wolfran -}. Pro provozní teploty mezi 1000 stupňů a 1300 stupňů s relativně vysokou přesností požadavků, lze použít S {- typ a n -. Pod 1 000 stupňů se obecně používají typ K - typ a n -} typu a pod 400 stupňů se obecně používají typové termočlánky E -. T - Typ termočlánku se obvykle používají pro měření pod 250 stupňů a při negativních teplotách. T - Typ termočlánků nabízejí stabilitu a vysokou přesnost při nízkých teplotách.

2. výběr atmosféry

S -, B - a K - Typ termočlánků jsou vhodné pro použití při silně oxidaci a slabě redukujícím atmosféře, zatímco j - a T - typu jsou vhodné pro použití při slabě atmosféře a redukci. Pokud je použita relativně vzduchotěsná ochranná trubice, požadavky na atmosféru jsou méně přísné.

3. trvanlivost a výběr tepelné odezvy

Termočlánky s většími průměry drátu nabízejí lepší odolnost, ale pomalejší reakci. To platí také pro termočlánky s větší tepelnou kapacitou, což má za následek pomalejší odezvu a špatnou kontrolu teploty při měření velkých teplotních gradientů. U aplikací vyžadujících jak rychlou reakci, tak určitý stupeň trvanlivosti, jsou v vhodnější obrněné termočlánky.

4. výběr termočlánků na základě povahy a stavu měřeného objektu

Měření teploty pohyblivých objektů, vibračních objektů a vysokých - tlakových nádob vyžaduje vysokou mechanickou pevnost. Atmosféry s chemickou kontaminací vyžadují ochrannou trubici. V přítomnosti elektrického rušení je nutná vysoká izolace.

Proces výběru: Model - kalibrace - Explosion - důkazní hodnocení - Úroveň přesnosti - Montážní metoda - materiál pro ochranné trubky -}} délka nebo hloubka Insertion.

Rozdíly mezi výstupy signálu termočlánku a termočlánku

1. Signal povaha: termočlánky jsou rezistory. Změny teploty způsobují, že způsobují pozitivní nebo negativní změny odporu. Na druhé straně termočlánky indukují změny napětí, které se liší s teplotou.

2.. Dva senzory mají různé teplotní rozsahy. Termočlíky obecně detekují teploty mezi 0 a 150 stupňů Celsia, s maximálním rozsahem měření přibližně 600 stupňů Celsia (samozřejmě mohou detekovat negativní teploty). Termočlánky mohou detekovat teploty mezi 0 a 1000 stupňů Celsia (nebo dokonce vyšší). Vysílač Rosemount 3051 proto používá první pro detekci teploty nízké -, zatímco druhý pro detekci teploty s vysokou -.

3. Pokud jde o materiál, termočlánky jsou kovové materiály s teplotou - citlivé vlastnosti, zatímco termočlánky jsou bimetalické materiály, sestávající ze dvou různých kovů. Změny teploty vytvářejí potenciální rozdíl mezi dvěma konce drátu.

4. vstupní moduly pro RTD a termočlánky v PLC se také liší. Toto tvrzení je správné, ale PLC obecně přijímají signály 4-20 Ma přímo, zatímco RTD a termočlánky jsou obvykle připojeny k PLC vysílačem. Pokud je připojen k DCS, je vysílač zbytečný! RTD používají signály RTD, zatímco termočlánky používají signály TC!

5. PLC mají také moduly RTD a termočlán, které mohou přímo vložit odpor a signály termočlánků.

6. Termočlánky přicházejí ve velikosti J, T, N, K a S. Některé jsou dražší než odpory, zatímco jiné jsou levnější. Pokud je však zahrnut kompenzační vodič, jsou celkové náklady na termočlánky vyšší.