Termometer resistensi — prinsip operasi, jenis dan konstruksi, fitur penggunaan

Salah satu jenis termometer yang paling populer di industri adalah termometer resistansi, yang merupakan transduser utama untuk mendapatkan nilai suhu yang akurat yang memerlukan tambahan, konverter normalisasi atau PLC industri—pengontrol logika yang dapat diprogram.

Termometer resistansi adalah struktur di mana kawat platinum atau tembaga dililitkan pada rangka dielektrik khusus, ditempatkan di dalam wadah pelindung yang disegel, bentuknya nyaman untuk pemasangan.

Pengoperasian termometer resistansi didasarkan pada fenomena perubahan hambatan listrik suatu konduktor tergantung pada suhunya (dari suhu benda yang diperiksa oleh termometer). Ketergantungan resistansi konduktor pada suhu umumnya terlihat seperti ini: Rt = R0 (1 + at), di mana R0 adalah resistansi konduktor pada 0 ° C, Rt adalah resistansi konduktor pada t ° C, dan adalah koefisien suhu resistansi elemen termosensitif.

Dalam proses mengubah suhu, getaran termal kisi kristal logam mengubah amplitudonya, dan hambatan listrik sensor juga berubah. Semakin tinggi suhu—semakin banyak kisi kristal bergetar—semakin tinggi resistansi terhadap arus. Tabel di atas menunjukkan karakteristik khas dari dua termometer resistansi yang populer.

Rumah tahan panas sensor dirancang untuk melindunginya dari kerusakan mekanis saat mengukur suhu suatu objek.

Dalam foto: 1 — elemen sensitif yang terbuat dari kawat platinum atau tembaga, berbentuk spiral, terletak di batang keramik; 2 — silinder keramik berpori; 3 — bubuk keramik; 4 — tabung luar pelindung dari baja tahan karat; 5 — kabel transmisi arus; 6 — tabung pelindung eksternal dari baja tahan karat; 7 — kepala termometer dengan penutup yang dapat dilepas; 8 — terminal untuk menghubungkan kabel keluaran; 9 — kabel ke perangkat pemasangan; 10 — selongsong berulir untuk pemasangan di pipa dengan koneksi dengan ulir internal.

Jika pengguna telah secara akurat menentukan tujuan yang membutuhkan sensor termal, dan telah secara akurat memilih termometer resistansi (konverter termal resistansi), maka kriteria terpenting untuk menyelesaikan tugas yang akan datang adalah: akurasi tinggi (sekitar 0,1 ° C) , parameter stabilitas, ketergantungan resistansi yang hampir linier pada objek suhu, pertukaran termometer.

Jenis dan desain

Jadi, tergantung pada bahan dari mana elemen sensitif dari termometer resistansi dibuat, perangkat ini dapat dibagi secara ketat menjadi dua kelompok: transduser termal tembaga dan transduser termal platinum.Sensor yang digunakan di seluruh wilayah Rusia dan tetangga terdekatnya ditandai sebagai berikut. Tembaga — 50M dan 100M, platinum — 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

Termometer Pt1000 dan Pt100 yang paling sensitif dibuat dengan memercikkan lapisan platinum tertipis pada substrat dasar keramik. Secara teknologi, sejumlah kecil platinum (sekitar 1 mg) disimpan pada elemen sensitif, memberikan elemen ukuran kecil.

Pada saat yang sama, sifat-sifat platinum dipertahankan: ketergantungan linear dari ketahanan terhadap suhu, ketahanan terhadap suhu tinggi, stabilitas termal. Untuk alasan ini, transduser resistansi platina yang paling populer adalah Pt100 dan Pt1000. Elemen tembaga 50M dan 100M dibuat dengan kawat tembaga tipis yang dililitkan dengan tangan, dan platinum 50P dan 100P dengan kawat platinum yang dililitkan.

Fitur penggunaan

Sebelum memasang termometer, Anda harus memastikan jenisnya dipilih dengan benar, karakteristik kalibrasi sesuai dengan tugas, panjang pemasangan elemen kerja sesuai, dan fitur desain lainnya memungkinkan pemasangan di tempat ini, untuk luar ruangan kondisi.

Sensor diperiksa untuk kerusakan eksternal, bodinya diperiksa, integritas belitan sensor diperiksa, serta resistansi isolasi.

Beberapa faktor negatif dapat mempengaruhi keakuratan pengukuran. Jika sensor dipasang di tempat yang salah, panjang pemasangan tidak sesuai dengan kondisi kerja, penyegelan yang buruk, pelanggaran isolasi pipa atau peralatan lain - semua ini akan menyebabkan kesalahan dalam pengukuran suhu.

Semua kontak harus diperiksa, karena jika kontak listrik pada sambungan perangkat dan sensor buruk, ini penuh dengan kesalahan. Apakah kelembaban atau kondensasi masuk ke koil termometer, apakah ada korsleting, apakah skema koneksi benar (tidak ada kabel kompensasi, tidak ada penyesuaian resistansi garis), apakah kalibrasi alat pengukur cocok dengan kalibrasi sensor? Inilah momen-momen penting yang harus selalu Anda perhatikan.

Berikut adalah kesalahan umum yang dapat terjadi saat memasang sensor termal:

• Jika tidak ada insulasi termal pada pipa, pasti akan menyebabkan kehilangan panas, sehingga lokasi pengukuran suhu harus dipilih sehingga semua faktor eksternal diperhitungkan terlebih dahulu.

• Panjang sensor yang pendek atau berlebihan dapat menyebabkan kesalahan karena pemasangan sensor yang salah dalam aliran kerja media yang diteliti (sensor tidak dipasang melawan aliran, dan tidak di sepanjang sumbu aliran, karena harus sesuai aturan).

• Kalibrasi sensor tidak sesuai dengan skema pemasangan yang ditentukan di fasilitas ini.

• Pelanggaran kondisi untuk mengkompensasi pengaruh parasit dari perubahan suhu sekitar (colokan kompensasi dan kabel kompensasi tidak dipasang, sensor dihubungkan ke alat perekam suhu dalam sirkuit dua kabel).

• Sifat lingkungan tidak diperhitungkan: peningkatan getaran, lingkungan yang agresif secara kimiawi, kelembapan tinggi, atau lingkungan bertekanan tinggi. Sensor harus memenuhi dan tahan terhadap kondisi lingkungan.

• Kontak terminal sensor yang longgar atau tidak lengkap karena penyolderan yang buruk atau karena kelembapan (tidak ada penyegelan kabel dari penetrasi kelembapan yang tidak disengaja ke dalam wadah termometer).