The online industrial exhibition

Как правильно выбрать датчик температуры

Температура, безусловно, является самой измеряемой физической величиной в промышленности, она является важным параметром в проведении многих процессов. Датчик температуры преобразует информацию о температуре в электрический сигнал, который может использоваться измерительным прибором, дисплеем или автоматикой.

Среди различных существующих технологий датчиков температуры выделяют два типа:

  • Контактные датчики, которые представляют собой большинство датчиков температуры и чувствительный элемент которых находится в точке контакта между датчиком и измеряемым объектом.
  • Бесконтактные датчики, которые используют инфракрасную технологию для измерения температуры удаленной поверхности.

Просмотреть наши датчики температуры

  • Как правильно выбрать датчик температуры?

    Чтобы выбрать наиболее подходящий вам температурный датчик, вам нужно задать себе следующие вопросы:

    Следует мне выбирать контактный или инфракрасный датчик?
    Контактные датчики могут иметь различные формы, существуют датчики, подходящие для измерения температуры поверхности, или зонды для измерения температуры внутри материалов. В любом случае, качество контакта между датчиком и тем, что мы хотим измерить, имеет первостепенное значение. Инфракрасные датчики могут измерять только температуру поверхности, на которую они направлены. Даже если они не требуют контакта, необходимо обратить внимание на характер атмосферы между датчиком и его мишенью, который может влиять на измерение.

    В случае контактных датчиков, какую технологию я должен использовать? Существует несколько технологий :  термопары, датчики сопротивления и т. д. Нельзя сказать, что одна технология лучше, чем другая, у каждой из них есть свои преимущества и недостатки:

    Критерии Термопара RTD Термистор
    Точность * *** *
    Линейность ** *** *
    Чувствительность * ** ***
    Цена *** * **

     

    Важно также учитывать время реакции датчика при измерении изменений температуры, поскольку термопары имеют более быстрое время реакции, чем RTD.

    Диапазон измеряемой температуры, безусловно, является важным критерием при выборе самого датчика, а также его технологии. Термопары и RTD классифицируются в соответствии с материалами, составляющими их чувствительный элемент, и имеют разные диапазоны измерений.

  • Каковы преимущества выбора температурного датчика с термопарой?

    Температурный датчик с термопарой марки Danfoss
    Температурный датчик с термопарой марки Danfoss

    Датчик с термопарой основан на эффекте Зеебека, он состоит из двух разных металлических проволок, сваренных между собой на одном конце, который называется горячим припоем. При связывании двух оставшихся концов, называемых ссылочными сварными швами, с вольтметром, электрическое напряжение измеряется, когда температура горячего сварного шва отличается от температуры сварных швов.

    Существует несколько типов термопар, в которых используются различные пары металлов. Каждая пара металлов имеет свой диапазон измерений :

    Тип Состав Диапазон температур
    T медь / константан от -250 °C до 400 °C
    J железо / константан от -180 °C до 750 °C
    E хромель / константан от -40 °C до 900 °C
    K хромель / алюмель от -180 °C до 1 200 °C
    S платина-родий (10 %) / платина от 0 °C до 1 700 °C
    R платина-родий (13 %) / платина от 0 °C до 1 700 °C
    B платина-родий (30 %) / платина-родий (6 %) от 0 °C до 1 800 °C
    N нихросил / нисил от -270 °C до 1 280 °C
    G вольфрам / рений (26 %) от 0 °C до 2 600 °C
    C вольфрам-рений (5 %) / вольфрам-рений (26 %) от 20 °C до 2 300 °C
    D вольфрам-рений (3 %) / вольфрам-рений (25 %) от 0 °C до 2 600 °C

    Использование того или иного типа термопары зависит от температурного диапазона, где он должен применяться, а также от типа атмосферы:

    • E : Рекомендуется для окислительной или инертной атмосферы.
    • J : Подходит для вакуумной, восстановительной или инертной атмосферы.
    • K : Рекомендуется для окислительной или нейтральной атмосферы.
    • N : Может использоваться в тех случаях, когда элементы типа K имеют проблемы со сроком службы.
    • T : Может использоваться в окислительной, восстановительной, инертной, а также вакуумной атмосфере.  Не подвержен коррозии во влажной среде.
    • R & S : Рекомендуется для высоких температур. Должны быть защищены с помощью неметаллической защитной трубки и керамических изоляторов. Тип R используется в промышленности, тип S — в лаборатории.
    • B : Идентично R & S, также подходит для более высоких температур.

    Преимущества :

    • удержание и стабильность при высоких температурах
    • возможны различные диаметры и размеры
    • измерение на уровне горячего сварного шва
    • очень короткое время реакции
    • низкая стоимость

    Недостатки:

    • более низкая точность, чем у других технологий
    • дорогостоящая проводка, требуется компенсация холодного сварного шва
    • слабый электрический сигнал

    Важные моменты:

    • широкий диапазон температур
    • короткое время реакции
    • термопара типа K
    • термопара типа Т
  • Каковы преимущества выбора реостатного датчика температуры?

    Реостатный датчик температуры марки Krohne
    Реостатный датчик температуры марки Krohne

    Реостатный датчик температуры, часто называемый RTD, является бесконтактным датчиком. В его основе лежит изменение сопротивления металла (платина, медь, никель или вольфрам) в зависимости от температуры. Этот тип датчиков использует несколько металлов, которые обеспечивают разные диапазоны измерений:

    • Платина : от -200 °C до 600 °C
    • Медь : от -190 °C до 150 °C
    • Никель : от -60 °C до 180 °C
    • Вольфрам : от -100 °C до 1400 °C

    Наиболее используемый металл для реостатных датчиков температуры — это платина, потому что она обеспечивает широкий диапазон измерений. В этом случае речь идет о платиновом реостатном датчике температуры. Наиболее известными являются Pt100 (сопротивление 100 Ом при 0 ° C) и Pt1000 (сопротивление 1000 Ом при 0 ° C). Pt1000 обладают повышенной точностью и большей устойчивостью к длине провода, чем Pt100.

    По сравнению с термопарами, реостатные датчики обеспечивают повышенную точность и более линейную реакцию. Они более стабильны в измерениях и имеют широкий температурный диапазон. С другой стороны, их время реакции выше и они менее чувствительны.

    Важные моменты:

    • точность
    • высокое время реакции
    • слабая чувствительность
    • большой диапазон измерений
    • Pt100
    • Pt1000
  • Каковы преимущества выбора датчика температуры - термистора?

    Датчик температуры- термистор марки Omega
    Датчик температуры- термистор марки Omega

    Термисторы являются другой формой датчика сопротивления, они используют изменение сопротивления оксидов металлов в зависимости от температуры. Существует два типа термисторов : NTC (отрицательные температурные коэффициенты), которые имеют довольно регулярное отрицательное сопротивление, и CTP (коэффициенты положительной температуры), которые показывают внезапное положительное изменение сопротивления в узком температурном диапазоне.

    Термисторы имеют быстрое время реакции и низкую цену, но они довольно хрупкие и имеют гораздо более ограниченнe: гамму измерений, чем датчики других технологий.

    Важные моменты:

    • повышенная чувствительность
    • высокая точность
    • низкая стоимость
    • ограниченный диапазон температур
    • CTN
    • CTP
  • Каковы преимущества выбора инфракрасного датчика температуры?

    Инфракрасный датчик температуры марки Optris
    Инфракрасный датчик температуры марки Optris

    Инфракрасный датчик температуры измеряет излучение поверхности в инфракрасном диапазоне c целью определения температуры поверхности. Основным преимуществом такого типа датчиков является то, что он работает удаленно без какого-либо физического контакта с поверхностью измеряемых объектов.

    Время реакции этих датчиков очень быстрое, в отличие от контактных датчиков, им не нужно искать тепловое равновесие (та же температура). Таким образом, эти датчики могут производить измерения на движущихся объектах, например, на производственной линии, на труднодоступных объектах, расположенных внутри печи, и т. д.

    С другой стороны, они могут измерять только температуру поверхности мишени, и на измерение может влиять состояние поверхности (пыль, ржавчина и т. д.), а также чистота линзы датчика (пыль на ней), на измерение также влияет атмосфера на оптическом пути между датчиком и мишенью (пыль, влага, дымовые газы и т. д.).

    Важные моменты:

    • бесконтактность
    • дистанционность
    • измерение поверхности
    • очень быстрое время реакции
    • объекты в движении
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...
Похожие руководства
Без комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *