В области промышленного измерения температуры термопары типа распределительной коробки с подвижным резьбовым соединением и платиновые термометры сопротивления с подвижным фланцевым соединением являются двумя распространенными типами датчиков температуры. Они имеют существенные различия в структуре, принципе работы и сценариях применения. В этой статье будет подробно рассмотрено, как отличить эти два датчика, что поможет читателям лучше понять и применить их.
I. Структурные различия
1. Конструктивные характеристики термопар с подвижным резьбовым соединением типа распределительной коробки
Термопары с подвижной соединительной коробкой с резьбовым соединением в основном состоят из термоэлемента, изоляционной втулки, защитной трубки, подвижного резьбового соединительного устройства и соединительной коробки. Термоэлемент — это основной компонент термопары, состоящий из двух металлических проводов из разных материалов (например, никель-хром-никель-кремний, платина-родий-платина и т. д.), концы которых сварены вместе, образуя измерительный конец. Изоляционная втулка обычно изготавливается из керамического материала (например, корундовой трубки, трубки с высоким-оксидом алюминия), который обладает высокой термостойкостью и изоляционными свойствами и используется для изоляции двух термоэлементов во избежание коротких замыканий. Материал защитной трубки выбирается в зависимости от условий работы (например, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, корунд, хастеллой), а ее основная функция — защита термоэлемента от коррозии или воздействия среды. Высокая теплопроводность не требуется, поскольку горячий конец термопары непосредственно контактирует со средой, что обеспечивает высокую скорость срабатывания. Подвижное резьбовое соединительное устройство позволяет точно-настраивать датчик во время установки, чтобы адаптировать его к различным положениям и глубинам установки, повышая гибкость установки. Распределительная коробка служит для подключения термоэлемента и компенсационных проводов и содержит клеммную колодку. Ключевым фактором является стабильность температуры холодного спая (избегание близости к источникам тепла), а степень герметизации обычно не ниже IP65.
2. Конструктивные характеристики платиновых термометров сопротивления с подвижным фланцевым соединением типа распределительной коробки
Платиновые термометры сопротивления с подвижным фланцевым соединением в основном состоят из чувствительного элемента, изоляционного наполнителя, защитной трубки, устройства подвижного фланцевого соединения и распределительной коробки. Чувствительный элемент — это компонент платинового термометра сопротивления, измеряющий внутреннюю температуру, обычно изготовленный из намотанной платиновой проволоки, которая должна иметь достаточный теплообмен со средой. Изолирующий наполнитель используется в бронированных термопарах, где изолирующий порошок оксида магния насыпается вокруг чувствительного элемента, обеспечивая как изоляцию, так и улучшенную теплопроводность. В сборных термопарах чувствительный элемент изолирован от защитной трубки изолирующей втулкой. Материал защитной трубки аналогичен материалу термопар, но требует более высокой теплопроводности, поскольку он должен быстро передавать температуру среды к чувствительному элементу, уменьшая задержку срабатывания. Устройство подвижного фланцевого соединения представляет собой уникальную конструкцию платинового термометра сопротивления с подвижным фланцем. Он подключается к оборудованию или трубопроводам через фланцевую пластину, что позволяет точно-настраивать датчик во время установки для адаптации к различным положениям и глубинам установки, повышая гибкость установки. Распределительная коробка используется для подключения чувствительного элемента и сигнальных проводов со встроенной-клеммной колодкой и должна поддерживать трех-или четырехпроводную-проводную проводку (для компенсации погрешностей сопротивления проводов), без необходимости компенсации холодного спая, требуется только влаго-герметизация.
II. Различия в принципах работы
1. Принцип работы термопар.
Работа термопар основана на эффекте Зеебека, который гласит, что когда два проводника из разных материалов образуют замкнутую цепь, в цепи генерируется термоэлектрический потенциал, если два спая имеют разные температуры. Термоэлектрический потенциал термопары пропорционален разнице температур между измерительным и эталонным концами. Измеряя величину термоэлектрического потенциала, можно косвенно получить температуру измерительного конца. Термопары имеют высокую скорость отклика и подходят для измерения высоких и быстро меняющихся температур.
2. Принцип работы платиновых термометров сопротивления.
Платиновые термометры сопротивления работают на основании того, что сопротивление металла изменяется с температурой, т. е. значение сопротивления металла увеличивается с увеличением температуры. Между величиной сопротивления платинового термометра сопротивления и температурой существует определенная функциональная связь. Измерив значение сопротивления платинового термометра сопротивления, можно рассчитать температуру измеряемой среды. Платиновый термометр сопротивления с подвижным фланцем обеспечивает тесный контакт между чувствительным элементом и средой через подвижное фланцевое соединительное устройство, повышая точность и стабильность измерений.
III. Различия в сценариях применения
1. Сценарии применения термопар.
Термопары типа распределительной коробки с подвижным резьбовым соединением подходят для измерений высоких-температур, требующих гибкой установки и регулировки, таких как температура печи и температура расплавленного металла. Их высокая скорость отклика позволяет им быстро реагировать на изменения температуры, что делает их подходящими для применений, требующих быстрого реагирования. Кроме того, термопары имеют широкий диапазон измерений: от -200 градусов до +1800 градусов . 2.. Сценарии применения платиновых термометров сопротивления.
Платиновый термометр сопротивления с подвижным фланцем,-монтируемый в распределительной коробке, подходит для измерений средних и низких-температур, таких как измерение температуры жидкостей, газов и твердых поверхностей. Его подвижное фланцевое соединительное устройство позволяет плотно прилегать к измеряемой поверхности, повышая точность измерений. Платиновые термометры сопротивления обеспечивают высокую точность измерений, что делает их пригодными для применений, требующих высокой точности, особенно в среднем и низком-диапазоне температур (от -от 200 до +500 градусов ). Кроме того, платиновый термометр сопротивления с подвижным фланцевым креплением прост в установке, что делает его пригодным для применений с ограниченным пространством или требующих быстрой установки.
IV. Внешний вид и различия в проводке
1. Внешний вид и схема подключения термопар.
Головка термопары обычно не имеет значительного изменения диаметра, поскольку ее горячий спай напрямую контактирует со средой, что исключает необходимость использования дополнительных чувствительных элементов. Распределительная коробка обычно содержит два или четыре провода (для двойных термопар), а компенсационные провода имеют положительную и отрицательную полярность, что требует правильного подключения во избежание ошибок измерений.
2. Внешний вид и схема подключения платиновых термометров сопротивления.
Платиновый термометр сопротивления с подвижным фланцем-, монтируемый на соединительной коробке, имеет в головной части отдельное подвижное фланцевое соединительное устройство — уникальную конструкцию, используемую для подсоединения к оборудованию или трубам. Клеммы проводки обычно встроены непосредственно в распределительную коробку, обычно с тремя или четырьмя проводами (трех-или четырехпроводная-проводная система) для компенсации ошибок сопротивления проводов. Платиновые термометры сопротивления не требуют различия между положительными и отрицательными клеммами, поскольку их принцип работы основан на изменении значения сопротивления, а не на электродвижущей силе.
V. Резюме
Термопары с подвижной соединительной коробкой с резьбой и платиновые термометры сопротивления с подвижной фланцевой соединительной коробкой-имеют существенные различия по конструкции, принципу работы, сценариям применения, а также внешнему виду и проводке. Термопары подходят для измерений высоких-температур, требующих гибкой установки и настройки, а платиновые термометры сопротивления с подвижным фланцем-типа подходят для средних и низких температур, а также для измерения температуры поверхности, требующих высокой точности, и просты в установке. В практических приложениях соответствующий датчик следует выбирать исходя из конкретных потребностей. Понимая структурные характеристики и принципы работы этих двух датчиков, можно достичь лучшего понимания сценариев их применения, обеспечивая тем самым более точные и надежные решения для промышленного измерения температуры.
