En el camp de la mesura de temperatura industrial, els termoparells i els termòmetres de resistència de platí són dos sensors de temperatura d'ús habitual. Tenen diferències significatives en l'estructura, principi de funcionament i escenaris d'aplicació. En aquest article s'explicarà detalladament com diferenciar els termoparells de caixa de connexió roscada fixa i els termòmetres de resistència de platí de tipus cargol-, ajudant els lectors a comprendre i aplicar millor aquests dos tipus de sensors.
I. Diferències estructurals
1. Característiques estructurals dels termoparells de caixa de connexió roscada fixa
Els termoparells de caixa de connexió roscada fixa consisteixen principalment en un termoelement, una funda aïllant, una funda protectora i una caixa de connexió. El termoelement és el component central del termopar, compost per dos fils metàl·lics de diferents materials (com ara níquel-crom/níquel-silici, platí-rodi/platí, etc.), amb els seus extrems soldats entre ells per formar l'extrem de mesura. La funda aïllant sol estar feta de material ceràmic (com ara tub de corindó, tub d'alúmina d'alta -), que té propietats d'aïllament i resistència a alta temperatura, i s'utilitza per aïllar els dos termoelements per evitar curtcircuits. La funda protectora està feta de materials seleccionats segons les condicions de treball (com ara acer al carboni, acer inoxidable, corindó, Hastelloy) i la seva funció principal és protegir el termoelement de la corrosió o l'impacte del medi. No es requereix una alta conductivitat tèrmica perquè l'extrem calent del termopar contacta directament amb el medi, donant lloc a una velocitat de resposta ràpida. La caixa de connexió s'utilitza per connectar el termoelement i els cables compensadors, i té blocs de terminals integrats-. Cal considerar acuradament l'estabilitat de la temperatura de la unió freda (evitant la proximitat a fonts de calor) i la classificació de segellat no sol ser inferior a IP65.
2. Característiques estructurals dels termòmetres de resistència de rosca-tipus de platí
Els termòmetres de resistència de platí de tipus cargol-consten principalment d'un element sensor, farciment aïllant, un tub protector i una caixa de connexió. L'element sensor és el component de mesura de la temperatura central del termòmetre de resistència de platí, fet generalment de filferro de platí enrotllat, que ha de tenir un intercanvi de calor suficient amb el medi. El disseny del tipus-cargol és la seva característica única; El mètode de fixació del cargol permet que l'element sensor s'enganxi fortament a la superfície de l'objecte que es mesura, millorant la precisió de la mesura. En els termòmetres de resistència blindats, l'element sensor està envoltat de pols aïllant d'òxid de magnesi, que proporciona tant aïllament com una conductivitat tèrmica millorada; en els termòmetres de resistència muntats, l'element sensor s'aïlla del tub protector mitjançant una funda aïllant. El material del tub protector és similar al d'un termopar, però requereix una conductivitat tèrmica més alta perquè necessita transferir ràpidament la temperatura mitjana a l'element sensor per reduir el retard de resposta. La caixa de connexió s'utilitza per connectar l'element sensor i els cables de senyal, i té un bloc de terminals-incorporat. Ha d'admetre una connexió de tres-fills o quatre-fills (per compensar els errors de resistència dels cables) i només requereix un segellat-a prova d'humitat, sense necessitat de compensació de la unió freda.
II. Diferències en els principis de treball
1. Principi de funcionament dels termoparells
Els termoparells funcionen a partir de l'efecte Seebeck, que estableix que quan dos conductors diferents formen un circuit tancat, es genera un potencial termoelèctric al circuit si les dues unions tenen temperatures diferents. El potencial termoelèctric d'un termoparell és proporcional a la diferència de temperatura entre l'extrem de mesura i l'extrem de referència. Mitjançant la mesura de la magnitud del potencial termoelèctric, la temperatura a l'extrem de mesura es pot obtenir indirectament. Els termoparells tenen una velocitat de resposta ràpida i són adequats per mesurar altes temperatures i temperatures que canvien ràpidament.
2. Principi de funcionament dels termòmetres de resistència de platí
Els termòmetres de resistència de platí funcionen a partir de la característica que la resistència d'un metall canvia amb la temperatura, és a dir, el valor de la resistència d'un metall augmenta amb l'augment de la temperatura. Hi ha una certa relació funcional entre el valor de resistència d'un termòmetre de resistència de platí i la temperatura. Mitjançant la mesura del valor de la resistència del termòmetre de resistència de platí, es pot calcular la temperatura del medi mesurat. Els termòmetres de resistència de platí de tipus cargol-utilitzen un mètode de fixació de cargol per assegurar-se que l'element sensor estigui en contacte estret amb la superfície de l'objecte que es mesura, millorant la precisió de la mesura i la velocitat de resposta.
III. Diferències en els escenaris d'aplicació
1. Escenaris d'aplicació de termoparells
Els termoparells de caixes de connexió muntats en -rosca fixa són adequats per a mesures d'alta-temperatura, com ara la temperatura del forn i la temperatura del metall fos. La seva ràpida velocitat de resposta els permet reflectir ràpidament els canvis de temperatura, fent-los aptes per a aplicacions que requereixen una resposta ràpida. A més, els termoparells tenen un ampli rang de mesura, des de -200 graus fins a +1800 graus.
2. Escenaris d'aplicació de termòmetres de resistència de platí tipus cargol-
Els termòmetres de resistència de platí de tipus cargol-són adequats per mesurar la temperatura superficial, com ara la superfície d'equips mecànics i la paret exterior de les canonades. El seu mètode de fixació de cargols els permet estar en estret contacte amb la superfície mesurada, millorant la precisió de la mesura. Els termòmetres de resistència de platí tenen una alta precisió de mesura i són adequats per a aplicacions que requereixen alta precisió, especialment en el rang de temperatura mitjana i baixa (-200 graus a +500 grau). A més, els termòmetres de resistència de platí de tipus cargol tenen una velocitat de resposta ràpida, el que els fa adequats per a mesures de temperatura superficial que requereixen una resposta ràpida. IV. Diferències d'aparença i cablejat
1. Aspecte i cablejat dels termoparells
El capçal d'un termoparell normalment no té un canvi significatiu de diàmetre perquè la seva unió calenta contacta directament amb el medi, eliminant la necessitat d'elements-detectors de temperatura addicionals. La caixa de connexió generalment conté dos o quatre cables (per a termoparells duals). Els cables compensadors tenen polaritats positives i negatives i s'han de connectar correctament per evitar errors de mesura.
2. Aspecte i cablejat dels termòmetres de resistència de rosca-tipus de platí
El cap d'un termòmetre de resistència de platí de tipus cargol-té un dispositiu de fixació de cargol-diferent, que és el seu disseny únic, que s'utilitza per garantir que l'element sensor estigui en estret contacte amb la superfície mesurada. La caixa de connexió generalment conté tres o quatre cables (sistema de tres-fills o quatre-fills) per compensar els errors de resistència dels cables. Els termòmetres de resistència de platí no requereixen distingir entre terminals positius i negatius perquè el seu principi de funcionament es basa en els canvis del valor de la resistència en lloc de la força electromotriu.
V. Resum
Els termoparells de caixes de connexió muntades en rosca fixa i els termòmetres de resistència de platí-de tipus cargol tenen diferències significatives en l'estructura, el principi de funcionament, els escenaris d'aplicació i l'aspecte i el cablejat. Els termoparells són adequats per a aplicacions d'alta-temperatura i-resposta ràpida, mentre que els termòmetres de resistència de platí de tipus rosca-són adequats per a mesures de temperatura mitjana-a-baixa i-alta precisió. En aplicacions pràctiques, s'ha de seleccionar el sensor adequat segons les necessitats específiques. En comprendre les característiques estructurals i els principis de funcionament d'aquests dos sensors, es poden entendre millor els seus escenaris d'aplicació, proporcionant així solucions més precises i fiables per a la mesura de la temperatura industrial.
