Cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ pt100 (RTD – hay Đầu dò nhiệt độ điện trở) là một cảm biến nhiệt độ có chứa điện trở thay đổi giá trị điện trở khi nhiệt độ của nó thay đổi. Chúng đã được sử dụng trong nhiều năm để đo nhiệt độ trong các quy trình thí nghiệm và công nghiệp, và đã phát triển danh tiếng về độ chính xác, độ lặp lại và độ ổn định.

Hầu hết các yếu tố RTD bao gồm chiều dài của dây cuộn mịnquấn quanh lõi gốm hoặc thủy tinh. Phần tử này thường khá dễ vỡ, vì vậy nó thường được đặt bên trong một đầu dò có vỏ bọc để bảo vệ nó. Cảm biến nhiệt độ được chế tạo từ một vật liệu nguyên chất có điện trở ở các nhiệt độ khác nhau đã được ghi nhận. Vật liệu này có sự thay đổi có thể dự đoán về điện trở khi nhiệt độ thay đổi; đó là sự thay đổi có thể dự đoán được sử dụng để xác định nhiệt độ.

Trang này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về RTD, nhưng bạn cũng có thể nói chuyện với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi bất cứ lúc nào nếu bạn có bất kỳ thách thức đo lường đặc biệt nào.

Lợi ích của việc sử dụng Cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ Pt100 là một trong những cảm biến nhiệt độ chính xác nhất. Nó không chỉ cung cấp độ chính xác tốt, nó còn cung cấp độ ổn định và độ lặp lại tuyệt vời. Hầu hết pt100 tiêu chuẩn OMEGA tuân thủ DIN-IEC Class B. pt100 cũng tương đối miễn nhiễm với nhiễu điện và do đó rất phù hợp để đo nhiệt độ trong môi trường công nghiệp, đặc biệt là xung quanh động cơ, máy phát điện và các thiết bị điện áp cao khác.

Xây dựng một đầu dò RTD

Đầu dò là một tổ hợp bao gồm một phần tử, vỏ bọc, dây dẫn và kết thúc hoặc kết nối. Sau khi cảm biến được chọn, các yêu cầu về dây và đóng gói cần được xác định. Có một số cách để đấu dây cho các cảm biến, cùng với số lượng không giới hạn các đầu dò hoặc cấu trúc cảm biến để lựa chọn.

Cách bố trí dây đo:

Để đo nhiệt độ, phần tử RTD phải được kết nối với một số loại thiết bị giám sát hoặc điều khiển. Vì phép đo nhiệt độ dựa trên điện trở phần tử, nên bất kỳ điện trở nào khác (điện trở dây dẫn, kết nối, v.v.) được thêm vào mạch sẽ dẫn đến lỗi đo. Ngoại trừ cấu hình 2 dây, tất cả các bố trí dây khác cho phép thiết bị giám sát hoặc điều khiển đưa ra điện trở dây dẫn không mong muốn và các điện trở khác xảy ra trong mạch. Các cảm biến sử dụng cấu trúc 3 dây là thiết kế phổ biến nhất, được tìm thấy trong các ứng dụng giám sát và quy trình công nghiệp. Điện trở dây dẫn được bao gồm miễn là tất cả các dây dẫn có cùng điện trở; nếu không, lỗi có thể dẫn đến.

LỊCH SỬ CỦA NHIỆT ĐIỆN TRỞ RTD

Phát hiện rằng điện trở suất của kim loại cho thấy sự phụ thuộc nhiệt độ rõ rệt được thực hiện bởi Sir Humphrey Davy cùng năm Seebeck đã thực hiện khám phá về nhiệt điện. Năm mươi năm sau, Sir William Siemens đã sử dụng bạch kim làm nguyên tố trong nhiệt kế điện trở.

Khi chỉ định vật liệu dây dẫn, cần chú ý chọn dây dẫn phù hợp với nhiệt độ và môi trường mà cảm biến sẽ được tiếp xúc trong dịch vụ. Tuy nhiên, khi chọn dây dẫn, nhiệt độ là điều cần cân nhắc chính, tuy nhiên, các tính chất vật lý như khả năng chống mài mòn và đặc tính ngập nước cũng có thể quan trọng. Ba công trình phổ biến nhất là:
– Đầu dò PVC Insulatated cung cấp phạm vi nhiệt độ từ -40 đến 105 ° C, với khả năng chống mài mòn của goood và áp dụng cho việc ngâm nước.
– Đầu dò pt100 Insulatated pt100 cung cấp phạm vi nhiệt độ từ -267 đến 260 ° C với khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Chúng cũng tuyệt vời cho các ứng dụng chìm dưới nước.
– Mặc dù Đầu dò pt100 cách nhiệt bằng sợi thủy tinh cung cấp phạm vi nhiệt độ cao hơn từ -73 đến 482 ° C, hiệu suất của nó khi bị mài mòn hoặc ngập nước được coi là không hiệu quả. Đầu dò

Ngắt kết nối:

Có thể bị ngắt kết nối trong đầu kết nối, ngắt kết nối nhanh, khối đầu cuối hoặc dây nối dài. Cách ngắt kết nối khác có sẵn theo yêu cầu đặc biệt.

Cấu hình

Khi chọn mua pt100, bạn cần chú ý cấu hình của nó. Các dây sắp xếp và xây dựng dây được chọn, cấu trúc vật lý của cảm biến cần được xem xét. Cấu hình cảm biến cuối cùng sẽ phụ thuộc vào ứng dụng. Đo nhiệt độ của chất lỏng, bề mặt hoặc dòng khí đòi hỏi các cấu hình cảm biến khác nhau.

CÁC VẬT LIỆU CHẾ TẠO ĐIỆN TRỞ PHỔ BIẾN NHẤT CHO RTD LÀ:

1. Bạch kim (phổ biến và chính xác nhất)
2. Niken
3. Đồng
4. Balco (hiếm)
5. Vonfram (hiếm)

Tiêu chuẩn RTD

Có hai tiêu chuẩn cho RTD bạch kim: tiêu chuẩn châu Âu (còn được gọi là tiêu chuẩn DIN hoặc IEC) và tiêu chuẩn Mỹ. Tiêu chuẩn châu Âu, còn được gọi là tiêu chuẩn DIN hoặc IEC, được coi là tiêu chuẩn toàn cầu cho RTD bạch kim. Tiêu chuẩn này, DIN / IEC 60751 (hoặc đơn giản là IEC751), yêu cầu RTD phải có điện trở 100,00 O ở 0 ° C và hệ số kháng nhiệt độ (TCR) là 0,00385 O / O / ° C trong khoảng từ 0 đến 100 ° C.

Có hai dung sai điện trở được chỉ định trong DIN / IEC751:
Loại A = ± (0,15 + 0,002 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,06 O ở 0ºC
Loại B = ± (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,12 O ở 0ºC

Hai dung sai điện trở được sử dụng trong công nghiệp là:
1/3 DIN = ± 1/3 * (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,10 O ở 0ºC
1/10 DIN = ± 1/10 * (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,03 O ở 0ºC

Sự kết hợp giữa dung sai điện trở và hệ số nhiệt độ xác định các đặc tính kháng so với nhiệt độ cho cảm biến RTD. Dung sai phần tử càng lớn, cảm biến sẽ càng lệch khỏi đường cong tổng quát và sẽ có nhiều biến đổi từ cảm biến sang cảm biến (khả năng thay thế lẫn nhau). Điều này rất quan trọng đối với người dùng cần thay đổi hoặc thay thế cảm biến và muốn giảm thiểu các lỗi thay thế.

Chọn đầu dò nhiệt độ pt100 đúng

Các phần tử pt100 Phần tử pt100 là dạng RTD đơn giản nhất. Nó bao gồm một đoạn dây quấn quanh lõi gốm hoặc thủy tinh. Do kích thước nhỏ gọn của chúng, các yếu tố pt100 thường được sử dụng khi không gian rất hạn chế.

Các phần tử bề mặt đầu dò pt100

Một phần tử bề mặt là một loại phần tử pt100 đặc biệt. Nó được thiết kế càng mỏng càng tốt, do đó cung cấp sự tiếp xúc tốt để đo nhiệt độ của các bề mặt phẳng.

Đầu dò pt100
pt100 là dạng RTD chắc chắn nhất. Một đầu dò bao gồm một phần tử pt100 được gắn bên trong một ống kim loại, còn được gọi là vỏ bọc. Vỏ bọc bảo vệ các yếu tố từ môi trường. OMEGA cung cấp nhiều loại đầu dò khác nhau trong các cấu hình khác nhau.

Các câu hỏi thường gặp

Mỗi loại cảm biến nhiệt độ có một bộ điều kiện riêng phù hợp nhất. RTD cung cấp một số lợi thế:
• Phạm vi nhiệt độ rộng (khoảng -200 đến 850 ° C)
• Độ chính xác tốt (tốt hơn so với cặp nhiệt điện)
• Khả năng thay thế tốt
• Ổn định lâu dài
Với phạm vi nhiệt độ lên tới 850 ° C, RTD có thể được sử dụng trong tất cả các quy trình công nghiệp có nhiệt độ cao nhất. Khi được chế tạo bằng kim loại như bạch kim, chúng rất ổn định và không bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn hoặc oxy hóa. Các vật liệu khác như niken, đồng và hợp kim sắt-niken cũng đã được sử dụng cho RTD. Tuy nhiên, những vật liệu này không được sử dụng phổ biến vì chúng có khả năng nhiệt độ thấp hơn và không ổn định hoặc lặp lại như bạch kim.

Đo nhiệt độ của chất lỏng bằng RTD

Các kiểu cảm biến đầu dò thường được sử dụng để đo chất lỏng. Chúng có thể đơn giản như mục đích chung RTD Probes của chúng tôiCác cấu trúc PR-10 và PR-11, hoặc có liên quan như PR-12, 14, 18 hoặc 19 của chúng tôi với các đầu kết nối và máy phát. 

Một lựa chọn phổ biến là cảm biến ngắt kết nối nhanh. Điều này có thể được sử dụng như là, với các phụ kiện nén để cài đặt linh hoạt hoặc với tay cầm bằng nhựa PRS của chúng tôi cho một đầu dò cầm tay. Khi đo nhiệt độ của môi trường khắc nghiệt như bể mạ hoặc hệ thống chịu áp lực cao, các cảm biến có thể được phủ một vật liệu như PFA Teflon® hoặc chúng có thể được đặt trong một nhiệt kế để bảo vệ cảm biến khỏi các điều kiện khắc nghiệt.

Đo nhiệt độ không khí và khí với cảm biến RTD

Các phép đo dòng khí và khí là một thách thức vì tốc độ truyền nhiệt độ từ chất lỏng sang cảm biến chậm hơn so với chất lỏng. Do đó, các cảm biến được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong không khí hoặc khí đặt phần tử cảm biến càng gần phương tiện càng tốt. Những cảm biến RTD nhiệt độ không khícho phép phần tử cảm biến gần như tiếp xúc trực tiếp với luồng không khí. 

Với thiết kế nhà ở chứa nhiều lô cho phép không khí lưu thông qua phần tử, công trình này rất phổ biến trong việc đo nhiệt độ không khí trong phòng thí nghiệm, phòng sạch và các vị trí khác. Khi tình huống cần thêm một chút bảo vệ cho cảm biến, một tùy chọn là sử dụng một thiết kế tương tự RTD-860. Thiết kế này có đầu dò đường kính nhỏ với mặt bích để gắn. Cấu hình sẽ chậm hơn một chút để đáp ứng với những thay đổi trong luồng không khí, nhưng nó sẽ cung cấp sự bảo vệ được cải thiện cho cảm biến.

Đo nhiệt độ bề mặt

Đo nhiệt độ của một bề mặt có thể là một trong những khó khăn nhất để thực hiện chính xác. Có rất nhiều kiểu dáng để lựa chọn, tùy thuộc vào cách bạn muốn gắn cảm biến, mức độ nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ của cảm biến, và việc cài đặt sẽ là vĩnh viễn. RTD bề mặt phản hồi nhanh nhất và chính xác nhất là cảm biến SA1-RTD của chúng tôi. 

Khi được áp dụng cho một bề mặt, nó gần như trở thành một phần của bề mặt mà nó đang đo. Cảm biến bề mặt cũng có thể được bắt vít, bắt vít, dán hoặc gắn vào vị trí. RTD-830 có một lỗ được gia công sẵn trong vỏ để cho phép lắp đặt dễ dàng với vít số 4. RTD-850 có vỏ với đầu có ren cho phép nó được lắp đặt vào lỗ có ren # 8-32 tiêu chuẩn. RTD này tiện dụng để đo nhiệt độ của các bộ tản nhiệt hoặc các cấu trúc nơi các lỗ vít có thể đã tồn tại.

Thuật ngữ RTD

RTD (Đầu dò nhiệt độ điện trở)
Từ viết tắt của thiết bị hoặc đầu dò nhiệt độ điện trở. Một máy phát hiện nhiệt độ điện trở hoạt động theo nguyên tắc thay đổi điện trở trong dây như là một hàm của nhiệt độ.

Phần cảm biến phần tử RTD của RTD có thể được chế tạo phổ biến nhất bằng bạch kim, niken hoặc đồng. OMEGA có hai phong cách của các yếu tố: dây quấn và màng mỏng.

Thăm dò RTD
Một hội đồng bao gồm một yếu tố, vỏ bọc, dây dẫn và kết thúc hoặc kết nối. Đầu dò OMEGA ™ RTD tiêu chuẩn được chế tạo với phần tử đường cong châu Âu bạch kim 100 ohm (alpha = 0,00385).

Platinum RTD
Còn được gọi là Pt RTD, Platinum RTD thường là tuyến tính nhất, ổn định, có thể lặp lại và chính xác nhất trong tất cả các RTD. Dây bạch kim được OMEGA chọn vì nó đáp ứng tốt nhất nhu cầu về nhiệt độ chính xác.

RTD màng mỏng Thinfilm RTD được tạo thành từ một lớp mỏng của kim loại cơ bản được nhúng vào đế gốm và được cắt tỉa để tạo ra giá trị điện trở mong muốn. OMEGA RTD được tạo ra bằng cách lắng đọng bạch kim như một bộ phim trên đế và sau đó gói gọn cả hai. Phương pháp này cho phép sản xuất các cảm biến nhỏ, phản ứng nhanh, chính xác. Các phần tử màng mỏng tuân theo các tiêu chuẩn đường cong / DIN 43760 của Châu Âu và dung sai tiêu chuẩn “0,1% DIN”. Độ chính xác và độ chính xác của yếu tố RTD

loại A RTD
cao nhất, Loại A (IEC-751), Alpha = 0,00385

RTD loại B
Độ chính xác và dung sai của phần tử RTD phổ biến nhất, Class B (IEC-751), Alpha =

0,00385 Aplha .00385 Tiêu chuẩn châu Âu đáp ứng dung sai tiêu chuẩn “0,1% DIN” và phù hợp với vỏ bọc tiêu chuẩn DIN 43760 Vỏbọc, ống đầu kín, cố định các yếu tố, bảo vệ nó chống lại độ ẩm và môi trường cần đo. Vỏ bọc cũng cung cấp bảo vệ và ổn định cho các dây dẫn chuyển tiếp từ các dây yếu tố dễ vỡ. Vỏ bọc tiêu chuẩn của OMEGA là ống thép không gỉ OD 304 3 mm (1/8 “) và 6 mm (1/4”). Các OD và tài liệu khác được cung cấp theo yêu cầu.

Độ lệch cho phép từ các giá trị hiệu chuẩn