Care este diferența dintre un termocuple și un rezistor termic?

Atât termocuplurile, cât și RTD utilizează măsurarea temperaturii de contact. Deși ambele măsoară temperatura unui obiect, principiile și caracteristicile lor de funcționare diferă. Termocuple sunt cel mai utilizat dispozitiv de măsurare a temperaturii. RTD -urile nu necesită fire de compensare și sunt mai puțin costisitoare decât termocuple.

Care este diferența dintre termocuple și RTD?

Termocuple

Termocuple: mai capabil să transmită semnale electrice de 4-20mA pe distanțe mai lungi.

Principiul de măsurare a temperaturii termocuplelor: Măsurarea temperaturii termocuplelor se bazează pe efectul termoelectric. Când doi conductori sau semiconductori diferiți sunt conectați într -un circuit închis, diferența de temperatură la cele două joncțiuni creează un potențial termoelectric în circuit. Acest fenomen se numește efect termoelectric, cunoscut și sub denumirea de efect Seebeck. Potențialul termoelectric generat într -un circuit închis este format din două tipuri de potențiale: potențialul termoelectric și potențialul de contact. Potențialul termoelectric se referă la potențialul electric generat de diferențele de temperatură între cele două capete ale unui conductor. Diferiți conductori au densități de electroni diferite, astfel încât potențialul generat este, de asemenea, diferit. Potențialul de contact, după cum sugerează și numele, se referă la potențialul generat atunci când doi conductori diferiți intră în contact din cauza difuziei de electroni cauzate de densitățile lor de electroni diferiți. Mărimea potențialului de contact depinde de proprietățile materialului celor doi conductori și de temperatura la punctul de contact. Avantajele termocuplurilor includ o gamă largă de măsurare a temperaturii, performanță relativ stabilă, o structură simplă, un răspuns dinamic bun și capacitatea de a transmite semnale de 4-20mA de la distanță, facilitând controlul automat și centralizat.

În prezent, termocuplurile utilizate la nivel internațional urmează o specificație standard. Pe plan internațional, termocuplurile sunt clasificate în opt grade diferite: B, R, S, K, N, E, J și T. Pot măsura temperaturile de până la -270 grade și până la 1800 grade. B, R și S aparțin seriei de termocuple de platină. Deoarece platina este un metal prețios, ele sunt, de asemenea, numite termocuple de metal prețioase, în timp ce clasele rămase se numesc termocuple metalice ieftine. Există două tipuri de termocuple: standard și blindat.

Termocuple standard constau, în general, dintr -un electrod termocuple, un tub izolant, o teacă de protecție și o cutie de joncțiune. Pe de altă parte, termocuplurile blindate sunt construite prin asamblarea firului termocuplei, a materialului de izolare și a unei teacă de protecție metalică, apoi întinzându -le într -o structură solidă. Cu toate acestea, semnalul electric de la un termocuple necesită un tip special de sârmă, numit sârmă compensatorie.

Termocuple diferite necesită diferite fire de compensare. Funcția lor principală este conectarea termocuplei la joncțiunea de referință, ținându -l departe de sursa de alimentare și astfel stabilizând temperatura de joncțiune de referință. Firurile compensante sunt clasificate ca tipuri de compensare și extensie. Compoziția chimică a firului de extensie este aceeași cu cea a termocuplei compensate, dar, în practică, firul de extensie nu este confecționat din același metal ca termocupla; În general, este confecționat dintr -un fir cu aceeași densitate de electroni ca termocupla. Conexiunea dintre firul compensator și termocuple este în general simplă: terminalul pozitiv al termocuplei se conectează la firul roșu al firului compensator, în timp ce terminalul negativ se conectează la firul colorat rămas. Cele mai frecvente fire de compensare sunt confecționate din cupru - aliaj de nichel.

Termocuple

Termocuple: nu necesită fire compensante și sunt mai accesibile.

Termocuple măsoară temperatura pe baza proprietății pe care rezistența unui conductor sau semiconductor se modifică odată cu temperatura.

Avantajele termocuplurilor: ele pot transmite semnale electrice de la distanță, au o sensibilitate ridicată, stabilitate puternică, o bună schimb de schimb și o precizie bună. Cu toate acestea, acestea necesită putere și nu pot măsura modificările de temperatură instantanee.

Dezavantaje ale termocuplelor: Deși utilizate pe scară largă în industrie, intervalul lor de măsurare a temperaturii le limitează aplicarea.

Termocuple industriale folosesc de obicei PT100, PT10, CU50 și CU100. Termocuplurile de platină măsoară de obicei temperaturile între -200 grad și 800 grad, în timp ce termocuplurile de cupru măsoară temperaturile între -40 grade și 140 grade.

Termocuplurile nu necesită fire compensante și sunt mai puțin costisitoare decât termocuple.

Termocuple și RTD -uri sunt două senzori de temperatură de tip -. Numele lor diferă printr -un singur personaj și ambele pot fi utilizate pentru a măsura temperatura unui obiect. Alegerea între un termocuple și un RTD depinde de măsurarea mediului. Mulți oameni nu sunt siguri, de aceea este important să înțelegem pe deplin diferențele dintre RTD și termocuple atunci când selectați un senzor de temperatură.

Cum să distingem între termocuple și RTD -uri

1. Termocuplele (TC) funcționează prin ieșirea unui semnal liniar milivolt pe măsură ce temperatura se schimbă. Instrumentele amplifică acest semnal și îl transformă într -un semnal de temperatură.

2. RTD -urile (detectoarele de temperatură de rezistență) funcționează prin modificarea liniară a valorii lor de rezistență cu temperatura.

3. Transmițătorii de temperatură pot converti semnalul de tensiune MV dintr-un termocuple sau valoarea de rezistență de la un RTD într-un semnal standard de 4-20mA pentru utilizare în controlul sistemului de automatizare.

4. RTD -urile sunt în general mai puțin costisitoare decât termocuple.

Care este mai bine, termocuple sau RTD?

Selecția unui termocuple ar trebui să se bazeze pe o considerație cuprinzătoare a intervalului de temperatură de funcționare, precizia necesară, atmosfera de funcționare, performanța obiectului de măsurare, timpul de răspuns și costul - eficacitatea.

1. Alegerea preciziei de măsurare și a intervalului de măsurare a temperaturii

Pentru temperaturi de funcționare între 1300 grade și 1800 de grade cu cerințe de precizie relativ ridicate, în general, este selectat un termocuplu tip B -. Tungsten - Termocuple Rhenium poate fi utilizat dacă precizia este mai puțin solicitantă și atmosfera o permite. Peste 1800 de grade, se folosesc în general tungsten - termocuple de reniu. Pentru temperaturi de funcționare între 1000 de grade și 1300 grade, cu cerințe de precizie relativ ridicate, pot fi utilizate termocouple tip - și n {-. Sub 1000 de grade, tipul k - și n {- se folosesc în general termocuple, iar sub 400 de grade, e - sunt utilizate în general termocuple de tip. Termocuplurile de tip t - sunt utilizate în general pentru măsurători sub 250 de grade și la temperaturi negative. T - Tip termocuple oferă stabilitate și precizie ridicată la temperaturi scăzute.

2. Selecția atmosferei

S -, b -, și k - termocuple sunt potrivite pentru a fi utilizate în atmosfere puternic oxidante și reducând slab, în ​​timp ce termocuplurile J - și T - Tipul de tip sunt potrivite pentru utilizarea în oxidare slabă și reducând atmosferele. Dacă se utilizează un tub de protecție relativ etanș, cerințele atmosferei sunt mai puțin stricte.

3. Durabilitate și selecție de răspuns termic

Termocuple cu diametre mai mari de sârmă oferă o durabilitate mai bună, dar un răspuns mai lent. Acest lucru se aplică, de asemenea, la termocuple cu capacități de căldură mai mari, ceea ce duce la un răspuns mai lent și la un control slab al temperaturii atunci când se măsoară gradienți mari de temperatură. Pentru aplicațiile care necesită atât răspuns rapid, cât și un anumit grad de durabilitate, termocuplurile blindate sunt mai potrivite.

4. Selecția termocuplării bazată pe natura și starea obiectului măsurat

Măsurarea temperaturii a obiectelor în mișcare, a obiectelor vibrante și a vaselor sub presiune - necesită o rezistență mecanică ridicată. Atmosferele cu contaminare chimică necesită un tub protector. În prezența interferenței electrice, este necesară o izolare ridicată.

Procesul de selecție: model - calibrare - explozie - Evaluare probă - nivel de precizie - Metoda de montare - Materialul tubului de protecție - lungimea sau adâncimea de inserare.

Diferențe între ieșirile semnalului termocuple și termocuple

1. Natura semnalului: termocuplele sunt rezistențe. Modificările de temperatură le determină să producă modificări de rezistență pozitive sau negative. Termocuplele, pe de altă parte, induc modificări de tensiune care variază în funcție de temperatură.

2. Cei doi senzori au diferite intervale de temperatură. Termocuple detectează, în general, temperaturi între 0 și 150 de grade Celsius, cu un interval de măsurare maximă de aproximativ 600 de grade Celsius (desigur, pot detecta temperaturi negative). Termocuplele pot detecta temperaturi între 0 și 1000 de grade Celsius (sau chiar mai mari). Prin urmare, emițătorul Rosemount 3051 folosește primul pentru detectarea temperaturii scăzute -, în timp ce acesta din urmă pentru detectarea temperaturii ridicate -.

3. În ceea ce privește materialul, termocuplurile sunt materiale metalice cu temperatură - proprietăți sensibile, în timp ce termocuplele sunt materiale bimetalice, constând din două metale diferite. Modificările de temperatură creează o diferență de potențial între cele două capete ale firului.

4. Modulele de intrare pentru RTD și termocuple în PLC sunt, de asemenea, diferite. Această afirmație este corectă, dar PLC acceptă în general semnale de 4-20 Ma direct, în timp ce RTD-urile și termocuplurile sunt de obicei conectate la PLC cu un emițător. Dacă este conectat la DCS, un emițător nu este necesar! RTD -urile folosesc semnale RTD, în timp ce termocuplurile folosesc semnale TC!

5. PLC -urile au, de asemenea, module RTD și termocuple care pot intra direct de rezistență și semnale termocuple.

6. Termocuplele vin în dimensiuni J, T, N, K și S. Unele sunt mai scumpe decât rezistențele, în timp ce altele sunt mai ieftine. Cu toate acestea, atunci când este inclus firul de compensare, costul general al termocuplelor este mai mare.