تفاوت بین خروجی سیگنال ترموکوپل و مقاومت حرارتی چیست؟

تفاوت بین خروجی سیگنال ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی چیست؟ هر دو ترموکوپل و مقاومتهای حرارتی سنسورهای تشخیص دما هستند ، اما ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی دو عنصر تشخیص متفاوت هستند. تفاوت بین این دو عنصر نظارت بسیار زیاد است.

1. ماهیت سیگنال. مقاومت حرارتی خود یک مقاومت است. تغییر دما باعث می شود مقاومت حرارتی تغییر مقاومت مثبت یا منفی ایجاد کند. در حالی که ترموکوپل تغییر در ولتاژ ناشی از آن ایجاد می کند ، که با تغییر دما تغییر می کند.

2. دامنه دما تشخیص داده شده توسط دو سنسور متفاوت است. مقاومت حرارتی به طور کلی دامنه دما از درجه {1}} را تشخیص می دهد ، و دامنه اندازه گیری بالاتر می تواند به حدود 600 درجه برسد (البته می توان دمای منفی را تشخیص داد). Thermocouples می تواند دامنه دما از درجه {3}} (یا حتی بالاتر) را تشخیص دهد. بنابراین ، اولی یک تشخیص درجه حرارت پایین است و دومی یک تشخیص درجه حرارت بالا است. تفاوت بین خروجی سیگنال ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی چیست؟

3. از نظر ماده ، مقاومت حرارتی یک ماده فلزی با تغییرات حساس به دما است. ترموکوپل یک ماده دو فلزی است ، یعنی دو فلز مختلف. با توجه به تغییر دما ، اختلاف پتانسیل الکتریکی در هر دو انتهای دو سیم فلزی مختلف ایجاد می شود.

4. ماژول های ورودی مقاومت های حرارتی و ترموکوپل های مربوط به PLC نیز متفاوت هستند. این جمله خوب است ، اما به طور کلی PLC ها به طور مستقیم به سیگنال های 4 ~ 20mA متصل می شوند ، در حالی که مقاومت های حرارتی و ترموکوپل ها به طور کلی با فرستنده ها به PLC ها متصل می شوند. اگر به DCS وصل شوید ، نیازی به استفاده از فرستنده ندارید! مقاومت های حرارتی سیگنال های RTD هستند و ترموکوپل ها سیگنال های TC هستند!

5. PLC ها همچنین دارای ماژول های مقاومت حرارتی و ماژول های ترموکوپل هستند که می توانند به طور مستقیم سیگنال های مقاومت و ترموکوپل را وارد کنند.

6. ترموکوپل ها دارای مدلهایی مانند J ، T ​​، N ، K و S. هستند که برخی از آنها گرانتر از مقاومت هستند و برخی از آنها ارزان تر از مقاومت هستند ، اما از جمله سیم های جبران خسارت ، هزینه جامع ترموکوپل ها زیاد است.

هنگام نصب ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی ، باید به اندازه گیری دقیق دما ، ایمنی ، قابلیت اطمینان و نگهداری آسان توجه شود و بر عملکرد تجهیزات و عملیات تولید تأثیر نگذارد. برای پاسخگویی به الزامات فوق ، هنگام انتخاب محل نصب و عمق درج ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی به موارد زیر توجه کنید:

1. به منظور اطمینان از تبادل حرارت کافی بین انتهای اندازه گیری ترموکوپل و مقاومت حرارتی و محیط اندازه گیری شده ، موقعیت نقطه اندازه گیری باید به طور منطقی انتخاب شود و سعی کنید از نصب ترموکوپل ها یا مقاومتهای حرارتی در نزدیکی دریچه ها ، آرنج ها و گوشه های مرده خطوط لوله و تجهیزات خودداری کنید.

2. ترموکوپل ها و مقاومت های حرارتی با آستین های محافظ دارای انتقال حرارت و تلفات گرما هستند. به منظور کاهش خطاهای اندازه گیری ، ترموکوپل ها و مقاومتهای حرارتی باید از عمق درج کافی برخوردار باشند:

(1) برای ترموکوپل هایی که دمای مایعات خط لوله را اندازه می گیرند ،

انتهای اندازه گیری به طور کلی باید در خط لوله (به صورت عمودی یا کج) وارد شود. اگر قطر خط لوله مایع اندازه گیری شده 200 میلی متر باشد ، عمق درج ترموکوپل یا مقاومت حرارتی باید 100 میلی متر باشد.

(2) برای اندازه گیری دما از مایعات با فشار خون بالا ، فشار زیاد و پر سرعت (مانند دمای اصلی بخار) ، به منظور کاهش مقاومت آستین محافظ به مایعات و جلوگیری از شکستن آستین محافظ در زیر عمل مایع ، می توان از لوله محافظ به صورت کم عمق قرار گرفت یا از یک ترموکاکله با گرما استفاده کرد. آستین محافظ ترموکوپل درج کم عمق باید در خط لوله بخار اصلی تا عمق کمتر از 75 میلی متر وارد شود. عمق استاندارد درج ترموکوپل حرارتی 100 میلی متر است.

(3) اگر دمای گاز دودکش موجود در دودکش ها لازم باشد ، حتی اگر قطر دودکش 4 متر باشد ، عمق درج ترموکوپل یا مقاومت حرارتی 1 متر است.

(4) هنگامی که عمق درج عنصر اندازه گیری بیش از 1 متر باشد ، باید تا حد امکان به صورت عمودی نصب شود ، یا یک قاب پشتیبانی و آستین محافظ باید نصب شود.

استفاده صحیح

استفاده صحیح از ترموکوپل ها نه تنها می تواند مقدار دما را به طور دقیق بدست آورد و از کیفیت محصول اطمینان حاصل کند ، بلکه مصرف مواد ترموکوپل ها را نیز ذخیره می کند ، که می تواند باعث صرفه جویی در هزینه و اطمینان از کیفیت محصول شود. نصب نادرست ، هدایت حرارتی و خطاهای تاخیر در زمان خطاهای اصلی در استفاده از ترموکوپل ها است.

1. خطاهای معرفی شده توسط نصب نادرست

به عنوان مثال ، موقعیت نصب و عمق درج ترموکوپل نمی تواند دمای واقعی کوره را منعکس کند. به عبارت دیگر ، ترموکوپل نباید خیلی نزدیک به درب یا محل گرمایش نصب شود و عمق درج باید حداقل 8 تا 10 برابر قطر لوله محافظت باشد. شکاف بین لوله حفاظت از ترموکوپل و دیوار پر از مواد عایق نیست که باعث سرریز گرما یا نفوذ هوای سرد در کوره می شود. بنابراین ، فاصله بین لوله حفاظت از ترموکوپل و سوراخ دیواره کوره باید با مواد عایق مانند گل نسوز یا طناب آزبست مسدود شود تا از تأثیر همرفت هوای گرم و سرد بر دقت در اندازه گیری دما جلوگیری شود. انتهای سرد ترموکوپل خیلی نزدیک به بدنه کوره است به طوری که درجه حرارت بیش از 100 درجه است. نصب ترموکوپل باید تا حد امکان از میدان های مغناطیسی قوی و میدان های الکتریکی قوی جلوگیری کند ، بنابراین ترموکوپل و کابل برق نباید در همان مجرای نصب شوند تا از تداخل و خطا جلوگیری شود. ترموکوپل را نمی توان در ناحیه ای که محیط اندازه گیری شده به ندرت جریان می یابد نصب کرد. هنگام استفاده از ترموکوپل برای اندازه گیری دمای گاز در لوله ، ترموکوپل باید در مقابل جهت جریان نصب شود و کاملاً در تماس با گاز باشد.

2. خطاهای معرفی شده توسط تخریب عایق

اگر ترموکوپل عایق بندی شود ، لوله محافظت و تخته سیمی بیش از حد کثیف یا شور است و در نتیجه عایق ضعیف بین قطب های ترموکوپل و دیواره کوره ایجاد می شود که در دماهای بالا جدی تر است. این نه تنها باعث از بین رفتن پتانسیل ترموالکتریک می شود بلکه تداخل را نیز معرفی می کند. خطاهای ناشی از این امر گاهی اوقات می تواند به صدها درجه برسد.

3. خطاهای وارد شده توسط اینرسی حرارتی

با توجه به عدم تحرک حرارتی ترموکوپل ، مقدار مشخص شده ابزار از تغییر دمای اندازه گیری عقب مانده است.

این اثر به ویژه هنگام انجام اندازه گیری های سریع برجسته است. بنابراین ، ترموکوپل ها با ترموکوپل های نازک تر و قطر لوله های محافظت کوچکتر باید تا حد امکان استفاده شوند. هنگامی که محیط اندازه گیری دما اجازه می دهد ، لوله حفاظت حتی می تواند برداشته شود. با توجه به تاخیر اندازه گیری ، دامنه نوسان دما تشخیص داده شده توسط ترموکوپل از دامنه نوسان دمای کوره کوچکتر است. هرچه تاخیر اندازه گیری بیشتر باشد ، دامنه نوسان ترموکوپل کوچکتر و تفاوت با دمای واقعی کوره بیشتر می شود. هنگام استفاده از یک ترموکوپل با مدت زمان زیادی برای اندازه گیری یا کنترل دمای آن ، اگرچه دمای نمایش داده شده توسط ابزار بسیار کم نوسان می کند ، دمای واقعی کوره ممکن است بسیار نوسان داشته باشد. برای اندازه گیری دقیق دما ، یک ترموکوپل با ثابت زمان کمی باید انتخاب شود. ثابت زمان به طور معکوس با ضریب انتقال حرارت متناسب است و متناسب با قطر انتهای گرم ترموکوپل ، چگالی ماده و گرمای خاص است. اگر می خواهید زمان ثابت را کاهش دهید ، علاوه بر افزایش ضریب انتقال حرارت ، روش مؤثر به حداقل رساندن اندازه پایان گرم است. در استفاده ، از موادی با هدایت حرارتی خوب ، دیواره های نازک و آستین های محافظ داخلی با قطر داخلی استفاده می شود. در اندازه گیری دقیق تر دما ، از ترموکوپل های سیم لخت بدون آستین های محافظ استفاده می شود ، اما ترموکوپل ها به راحتی آسیب می بینند و باید به موقع کالیبراسیون و جایگزین شوند.

4 خطای مقاومت حرارتی

در دماهای بالا ، اگر لایه ای از خاکستر زغال سنگ روی لوله محافظ وجود داشته باشد و گرد و غبار به آن وصل شود ، مقاومت حرارتی افزایش می یابد و مانع هدایت گرما می شود. در این زمان ، نشانه دما پایین تر از مقدار واقعی دمای اندازه گیری شده است. بنابراین ، خارج از لوله محافظ ترموکوپل باید تمیز نگه داشته شود تا خطا کاهش یابد.