روش اندازه گیری مقاومت حرارتی چیست؟

اصل دماسنج ترمیستور استفاده از ویژگی مقاومت یک هادی یا نیمه هادی در حال تغییر با دما است. مزایای اصلی دماسنج ترمیستور عبارتند از: دقت اندازه گیری بالا و تکرارپذیری خوب. دامنه اندازه گیری زیادی دارد ، به خصوص در دماهای پایین. استفاده آسان در اندازه گیری اتوماتیک و همچنین برای اندازه گیری مسافت طولانی مناسب است. به طور مشابه ، مقاومت های حرارتی نیز دارای نقص هایی هستند ، مانند دقت ضعیف در اندازه گیری دمای بالا (بیشتر از 850 درجه). اکسیداسیون آسان و در برابر خوردگی مقاوم نیست.
در حال حاضر ، مواد مورد استفاده برای مقاومت های حرارتی عمدتاً شامل پلاتین ، مس ، نیکل و غیره هستند. این مواد به طور عمده مورد استفاده قرار می گیرند زیرا دمای آنها نسبت به مقاومت در محدوده دمای مشترک به صورت خطی مرتبط است. در اینجا ، ما عمدتاً دماسنجهای مقاومت به پلاتین را معرفی می کنیم.
پلاتین یک فلز گرانبها با خاصیت فیزیکی و شیمیایی پایدار ، به ویژه مقاومت اکسیداسیون قوی است. پاکسازی آن آسان است ، از پردازش خوبی برخوردار است و می تواند در سیم های پلاتین بسیار ریز ساخته شود. در مقایسه با فلزاتی مانند مس و نیکل ، از مقاومت الکتریکی بالاتری و تکرارپذیری بالا برخوردار است و آن را به یک ماده ایده آل برای مقاومت حرارتی تبدیل می کند. با این حال ، نقطه ضعف آن این است که ضریب دمای مقاومت اندک است و در هنگام کار در کاهش رسانه ها مستعد ابتلا به شکنندگی است و آن را گران می کند. خلوص پلاتین معمولاً از نظر نسبت مقاومت بیان می شود: W (1 {3}} 0)=R100/R0
R1 0 0 مقدار مقاومت را در 100 درجه نشان می دهد. R0 مقدار مقاومت را در 0 درجه نشان می دهد
مطابق با استانداردهای IEC ، مقاومتهای پلاتین با مقدار مقاومت اولیه R 0=100 ω (r {1}} ω) و W (100) {3} 3850 به عنوان مقاومت پلاتین استاندارد صنعتی استفاده می شوند. دماسنجهای مقاومت به پلاتین با R {5}} ω دارای سیم های مقاومت ضخیم تر هستند و عمدتاً برای اندازه گیری دمای بالاتر از 600 درجه استفاده می شوند. معادله دمای مقاومت مقاومت پلاتین یک معادله پراکنده است:
rt {0}}} r {8}} [1+ at at+bt {{4} c (t -100 درجه) t3] t 3 محدوده دما را از {7 {7}} درجه تا 0 درجه نشان می دهد
rt {{0}} r 0 (1+} at+bt2) t نشان دهنده دامنه دما از 0 تا 850 درجه است
با حل این معادله ، مقدار دما را می توان بر اساس مقدار مقاومت شناخته شد. با این حال ، در کار عملی ، با مراجعه به مقیاس مقاومت حرارتی ، می توان مقدار دما را بر اساس مقدار مقاومت تعیین کرد.
طبق مقررات استاندارد ، ترمیستورهای پلاتین به کلاس A و کلاس B تقسیم می شوند. اندازه گیری دما کلاس A خطای ± ({{0}. 15 درجه {{2}. 002|t |) ، خطای مجاز برای اندازه گیری دمای B-Level rection است.
مقاومتهای حرارتی مورد استفاده در سایت به طور کلی مقاومتهای حرارتی زرهی هستند که از بدن مقاومت حرارتی ، مواد عایق و لوله محافظ تشکیل شده اند. بدنه مقاومت حرارتی و لوله محافظ در کنار هم جوش داده می شوند و با مواد عایق در وسط پر می شوند ، که می تواند به طور موثری از بدن مقاومت حرارتی محافظت کند ، در برابر ضربه ، شوک و خوردگی مقاومت کند.
روش اندازه گیری مقاومت پلاتین سه سیم:
ترمیستورهای پلاتین انواع مختلفی از جمله دو سیم ، سه سیم و چهار سیستم سیم دارند. سیستم دو سیم دارای خطاهای اندازه گیری قابل توجهی است و دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد. در حال حاضر ، استفاده صنعتی به طور کلی از سیستم سه سیم استفاده می کند ، در حالی که استفاده از آزمایشگاه به طور کلی از سیستم چهار سیم استفاده می کند. در اینجا ما به طور عمده سیم کشی سه ترمیستور پلاتین سیم را معرفی می کنیم. یک ترمیستور پلاتین سه سیم به طور موازی با انتهای A و انتهای C مقاومت متصل است ، در نتیجه این مقاومت را قادر می سازد که سه پایانه اتصال A ، B و C داشته باشد. در این روش ، مقاومت سیم اندازه گیری معرفی شده توسط سیم B می تواند توسط سیم C جبران شود و باعث کاهش تأثیر خطاهای مقاومت سرب ناشی از تغییرات دما در برابر مقاومت سرب شود. سه ترمیستور پلاتین سیم ، در ابزارهای ثانویه ، همه پل های مقاومت متغیر دارند. بسته به دامنه ترمیستورهای پلاتین مورد استفاده ، ترمیستورهای پلاتین در پل ابزار ثانویه می توانند برای اندازه گیری دقیق تر تنظیم شوند.
یک روش جدید برای تقسیم دماسنجهای مقاومت حرارتی:
دماسنج مقاومت به پلاتین صنعتی یک ابزار اندازه گیری دما به طور گسترده است. برای مدت طولانی ، روش محاسبه معادله CVD به طور گسترده ای در استانداردهای مربوطه یا مشخصات فنی در داخل و خارج از کشور برای کالیبراسیون آن استفاده شده است. با این حال ، دماسنجهای مقاومت به پلاتین صنعتی که از معادله CVD برای کالیبراسیون استفاده می کنند ، دارای دقت کم ، پایداری کم و عدم اطمینان زیاد هستند و نمی توانند به عنوان استانداردهای انتقال استفاده شوند.
به همین دلیل ، بیشتر زمینه های اندازه گیری دمای صنعتی یا آزمایشگاه هایی با نیاز کم فقط می توانند از دماسنجهای مقاومت پلاتین با دقت بالا به عنوان استانداردهای قابلیت ردیابی استفاده کنند. با این حال ، در زمینه واقعی اندازه گیری دمای صنعتی ، به دلیل محدودیت های مختلف ، دماسنجهای مقاومت در برابر پلاتین استاندارد قابل استفاده نیست ، و دستیابی به انتقال ارزش دما و ردیابی در این مکان ها غیرممکن است و قادر به انجام کار کالیبراسیون واقعی نیست.
امکان سنجی کالیبراسیون و تقسیم دماسنجهای مقاومت به پلاتین صنعتی و مقایسه آنها با نتایج محاسبه رابطه مقاومت دما که توسط معادله CVD متداول استفاده شده است ، برای شناسایی تفاوت های بین این دو ، و کشف روش ها و روش های ایجاد دماسنج های مقاومت به پلاتین صنعتی دقیق به عنوان استانداردهای انتقال. با انجام تحقیقات و تجزیه و تحلیل در مورد ترمیستورهای پلاتین چند پلاتین صنعتی که توسط مدل ها و تولید کنندگان مختلف در محدوده درجه حرارت مختلف تولید می شوند ، نتایج تجربی ، منحنی داده ها و خطاهای اندازه گیری ناشی از استفاده از دو روش مختلف برای کالیبراسیون هر دماسنج ارائه می شود.
نتایج تجربی نشان داده است که روش درون یابی مقیاس دمای بین المللی -1990 برای دماسنجهای مقاومت به پلاتین صنعتی امکان پذیر است. در مقایسه با روش محاسبه معادله CVD برای کالیبراسیون مقاومت به پلاتین صنعتی ، از دقت و قوام بهتری برخوردار است. پیش از این ، مؤسسات ملی اندازه گیری ایتالیا و کانادا تحقیقاتی در مورد روش تقسیم مقاومت پلاتین صنعتی با استفاده از فرمول درون یابی مقیاس بین المللی دما انجام می دادند.
روشهای سنتی برای بهبود دقت و پایداری اندازه گیری دمای مقاومت صنعتی بر خلوص قطعات ، فناوری بسته بندی و فرآیندهای تولید متمرکز شده است. رویکرد جدیدی از نظر روشهای محاسبه ارائه شده است ، و پایه و اساس بهبود سیستم انتقال ارزش دما و قابلیت ردیابی برای مقاومتهای دقیق پلاتین و مقاومتهای پلاتین صنعتی ، که می تواند به طور گسترده ای در زمینه اندازه گیری دما از مقاومتهای پلاتین صنعتی استفاده شود ، ارائه شده است.