Lämpötilan mittaus on yksi kriittisimmistä näkökohdista prosessinohjauksessa teollisuudenaloilla. Vastuslämpötila-anturi (RTD) ja termoelementti (TC) ovat kaksi yleisimmin käytettyä lämpötila-anturia. Kummallakin niistä on oma toimintaperiaatteensa, sovellettava mittausalueensa ja ominaisuutensa. Niiden ominaisuuksien kattava ymmärtäminen auttaa hälventämään epäilyksiä ja tekemään tietoon perustuvia päätöksiä prosessinohjauksesta. Kuten voi miettiä, miten valita korvaava laite, kun nykyinen RTD-laite on vaihdettava, olisiko toinen lämpövastus hyvä vai termoelementti parempi.
RTD (vastuslämpötila-anturi)
RTD toimii periaatteella, että metallimateriaalin sähköinen resistanssi muuttuu lämpötilan mukaan. Tyypillisesti platinasta valmistetulla Pt100-RTD:llä on ennustettava ja lähes lineaarinen suhde resistanssin ja lämpötilan välillä, jossa 100 Ω vastaa 0 ℃:a. RTD:n sovellettava lämpötila-alue on noin -200 ℃ ~ 850 ℃. Jos mittausalue on kuitenkin 600 ℃:n sisällä, sen suorituskykyä voidaan parantaa entisestään.
Termoelementti
Termoelementti on laite, jota käytetään lämpötilan mittaamiseen Seebeck-ilmiön avulla. Se koostuu kahdesta eri metallista, jotka on liitetty toisiinsa molemmissa päissä. Syntyvä jännite on verrannollinen lämmitetyn liitoksen (jossa mittaus tehdään) ja kylmän liitoksen (jonka lämpötila pidetään jatkuvasti alhaisempana) väliseen lämpötilaeroon. Käytettyjen materiaalien yhdistelmän mukaan termoelementit voidaan jakaa moniin luokkiin, jotka vaikuttavat niiden lämpötila-alueeseen ja herkkyyteen. Esimerkiksi tyyppi K (NiCr-NiSi) riittää noin 1200 ℃:een asti, kun taas tyyppi S (Pt10%Rh-Pt) pystyy mittaamaan jopa 1600 ℃:een asti.
Vertailu
Mittausalue:RTD on enimmäkseen tehokas alueella -200–600 ℃. Termoelementti soveltuu ylimpään äärilämpötilaan 800–1800 ℃ asteikosta riippuen, mutta sitä ei yleensä suositella alle 0 ℃:n lämpötilassa mittaamiseen.
Maksaa:Yleiset termoelementtityypit ovat tyypillisesti halvempia kuin vastusanturit. Jalometallimateriaaleista valmistetut korkealaatuiset termoelementtiasteikot voivat kuitenkin olla kalliita, ja niiden hinta voi vaihdella jalometallimarkkinoiden mukaan.
Tarkkuus:RTD tunnetaan korkeasta tarkkuudesta ja toistettavuudesta, ja se tarjoaa tarkat lämpötilalukemat vaativiin lämpötilansäätösovelluksiin. Termoelementti on yleensä vähemmän tarkka kuin RTD, eikä se ole kovin pätevä matalan lämpötilan mittausalueella (<300 ℃). Vanhemmat asteikot parantavat tarkkuutta.
Vastausaika:Termoelementillä on nopeampi vasteaika verrattuna RTD:hen, mikä tekee siitä kestävämmän dynaamisissa prosessisovelluksissa, joissa lämpötila muuttuu nopeasti.
Tuloste:RTD:n vastuslähtö osoittaa yleensä parempaa suorituskykyä pitkän aikavälin vakauden ja lineaarisuuden suhteen kuin termoelementin jännitesignaali. Molempien lämpötila-anturityyppien lähdöt voidaan muuntaa 4–20 mA:n virtasignaaliksi ja älykkääseen tiedonsiirtoon.
Yllä olevien tietojen perusteella voimme päätellä, että ratkaiseva tekijä RTD:n ja termoelementin valinnassa on mitattava käyttölämpötila-alue. RTD on suositeltava anturi matalan ja keskitason lämpötila-alueella sen erinomaisen suorituskyvyn ansiosta, kun taas termoelementti on melko suorituskykyinen korkeammissa lämpötiloissa, yli 800 ℃. Palatakseni aiheeseen, ellei prosessin käyttölämpötilassa ole säätöä tai poikkeamaa, termoelementin vaihtaminen ei todennäköisesti johda merkittävään hyötyyn tai parannukseen alkuperäiseen RTD-sovellukseen verrattuna. Ota rohkeasti yhteyttä.Shanghai Wangyuanjos on muita huolenaiheita tai vaatimuksia TTK:n ja TR:n suhteen.
Julkaisun aika: 30.12.2024