Com determinar si un sensor PT100 està fora del seu rang de tolerància

La clau per determinar si un sensor PT100 es troba fora del seu rang de tolerància és comparar el seu error de mesura a una temperatura específica amb l'error admissible per a la seva classe de precisió especificat a la norma internacional (IEC 60751). Si l'error mesurat és superior al valor permès a aquesta temperatura, es considera fora del rang de tolerància.

La tolerància d'un sensor PT100 no és un valor fix, sinó una funció de la temperatura. Per tant, no es pot jutjar únicament en funció dels valors empírics en un sol punt de temperatura; s'ha de calcular i comparar juntament amb la seva classe de precisió nominal (per exemple, classe A o classe B) i la temperatura de funcionament real.

I. Aclariment estàndard: Fórmula de tolerància IEC 60751

La determinació de la tolerància per a tots els sensors PT100 industrials es basa en l'estàndard IEC 60751. Les qualificacions habituals i les seves fórmules d'error són les següents:

On t és el valor absolut de la temperatura real (unitat: grau ), per exemple, a 100 graus , |t|=100.

II. Passos detallats del judici

1. Determineu el grau de precisió nominal del sensor. Comproveu la placa d'identificació del producte, el full d'especificacions o el registre de compra per confirmar que és de grau A, grau B o un altre grau.

Tret que s'especifiqui el contrari, es tractarà com a grau B per defecte (el més utilitzat a la indústria).

2. Obtenir dades de calibratge o mesurades

Mesureu el valor de resistència real del PT100 a una temperatura estàndard coneguda (per exemple, mitjançant un termòstat, un matràs de punt de congelació, etc.) i convertiu-lo al valor de temperatura corresponent.

Per exemple: en un entorn estàndard de 100 graus, la resistència mesurada és de 138,85 Ω i la temperatura corresponent que es troba a la taula és de 101,0 graus.

3. Calcula l'error de temperatura mesurat

ΔT=T_mesurat - T_estàndard

ΔT=T_mesurat - T_estàndard

A l'exemple anterior:

ΔT=101.0 - 100=+ 1.0 grau

ΔT=101.0 - 100=+1.0 grau

4. Calcula l'error admissible en aquest punt de temperatura

Substituïu a la fórmula de tolerància corresponent:

Per a un sensor de classe B, a 100 graus:

Error permès=± (0.30 + 0.005 × 100)=± 0,80 graus

Error permès=±(0.30 + 0.005 × 100)=±0,80 graus

5. Comparació i judici

Error mesurat: +1.0 grau

Interval permès: [-0,80 graus , [+0.80 graus ]

Com que +1.0 grau > +0.80 grau → supera l'interval de tolerància, es considera no qualificat.

III. Taula de referència ràpida per a toleràncies de punts de temperatura comuns (prenent com a exemple el grau B)

Taula: Temperatura (graus) Tolerància (Grau B) Tolerància màxima Resistència Desviació (Ω)

0 ±0,30 graus ±0,12Ω

25 ±0,425 graus ±0,16Ω

50 ±0,55 graus ±0,21Ω

100 ±0,80 graus ±0,31Ω

200 ±1,30 graus ±0,50Ω

Consell: es pot utilitzar un multímetre per mesurar la resistència al lloc-i aquesta taula es pot utilitzar per determinar ràpidament si la resistència està fora de tolerància.

IV. Factors clau que afecten la precisió del judici

Fins i tot si el valor mesurat està a prop del punt crític, s'han d'eliminar els següents factors d'interferència per evitar errors de judici:

Taula de contramesures d'impacte del factor

Resistència del cable conductor La connexió de dos-fils introdueix un error addicional. Utilitzeu la mesura de tres-fills o quatre-fills.

Sensor d'equilibri tèrmic insuficient no prou escalfat. Espereu el temps suficient (normalment 5-10 minuts).

Profunditat d'inserció insuficient L'element sensor de temperatura no ha entrat completament a la zona de temperatura constant. Profunditat d'inserció Major o igual a 150 mm o Superior o igual a 10 vegades el diàmetre de la sonda.

Font estàndard inexacta Grans fluctuacions de temperatura al bany de temperatura constant. Utilitzeu un termòmetre de resistència de platí estàndard calibrat com a referència.

V. Possibles causes i suggeriments de maneig per a la superació de la tolerància

Taula Causa Manifestacions Suggeriments

Ús prolongat d'alta-temperatura que condueix a l'envelliment Error significativament augmentat a l'interval d'alta-temperatura. Escurceu el cicle de calibratge i considereu la substitució.

Salt de resistència a danys mecànics o fatiga per vibració, resposta lenta. Comproveu el tub protector i l'estructura interna.

Contaminació o coquització Resposta lenta, deriva de zero-punt. Netegeu la sonda i milloreu l'entorn d'instal·lació.

Calibració incorrecta o desviació sistemàtica estàndard inexacte. Envieu el sensor a una institució de metrologia de tercers-per a la verificació. Un cop s'ha confirmat que s'ha superat la tolerància, el sensor s'ha de posar fora de servei i reparar-lo, substituir-lo o tornar a calibrar, especialment en sistemes crítics de control de temperatura (com ara productes farmacèutics i gestió de bateries) per evitar accidents de producció.