En el camp de la mesura de la temperatura industrial, els termoparells de tipus caixa de connexió muntats amb brida mòbil i els termòmetres de resistència de platí de tipus junta muntats a la superfície són dos tipus habituals de sensors de temperatura. Tenen diferències significatives en estructura, principi de funcionament, escenaris d'aplicació i aparença/cablejat. Aquest article tractarà detalladament com distingir entre aquests dos tipus de sensors, ajudant els lectors a comprendre'ls i aplicar-los millor.
I. Diferències estructurals
1. Característiques estructurals dels termoparells tipus caixa de connexió muntats amb brida mòbil
Els termoparells tipus caixa de connexió muntats amb brida mòbil consisteixen principalment en un element de termoparell, màniga aïllant, funda protectora, dispositiu de connexió de brida mòbil i caixa de connexió. L'element del termopar és el component central del termopar, compost per dos cables 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, que s'utilitza per aïllar els dos cables del termopar i evitar curtcircuits. La funda protectora està feta d'un material seleccionat segons les condicions de treball (com ara acer al carboni, acer inoxidable, corindó, Hastelloy) i la seva funció principal és protegir l'element del termopar de la corrosió o l'impacte del medi. No es requereix una alta conductivitat tèrmica, ja que l'extrem calent del termopar entra directament en contacte amb el medi, donant lloc a un temps de resposta ràpid. El dispositiu de connexió de brida mòbil es connecta a l'equip o a la canonada a través d'una placa de brida, la qual cosa permet l'ajust-fino del sensor durant la instal·lació per adaptar-se a diferents posicions i profunditats d'instal·lació. La caixa de connexió s'utilitza per connectar l'element del termopar i els cables de compensació, i conté un bloc de terminals. L'estabilitat de la temperatura de la unió freda (evitant la proximitat a fonts de calor) és una consideració clau i la qualificació de segellat no sol ser inferior a IP65.
2. Característiques estructurals dels termòmetres de resistència de platí de tipus de junta de muntatge superficial
Els termòmetres de resistència de platí del tipus de junta muntats a la superfície consisteixen principalment en un element sensor, una junta, un tub protector i un dispositiu de cablejat senzill. 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 requereix un intercanvi de calor suficient amb la superfície mesurada. La junta és un disseny únic del termòmetre de resistència de platí muntat a la superfície, fet d'acer inoxidable o aliatge basat en níquel-, que posseeix una gran resistència mecànica i resistència a la corrosió, que garanteix un contacte estret entre l'element sensor i la superfície mesurada per millorar la precisió de la mesura. El tub protector està fet d'acer inoxidable, oferint una alta resistència mecànica i resistència a la corrosió, protegint l'element sensor de danys mecànics i corrosió química. El dispositiu de cablejat senzill normalment utilitza un mètode de sortida directa-, sense una caixa de connexió independent. En comptes d'això, els cables s'encaminen a través dels forats de sortida-del tub protector, donant com a resultat una estructura senzilla i una instal·lació fàcil. Aquest disseny fa que el sensor sigui compacte, adequat per a aplicacions-con limitacions d'espai.
II. Diferències en els principis de treball
1. Principi de funcionament dels termoparells
Els termoparells funcionen a partir de l'efecte Seebeck, on un circuit tancat compost per dos conductors diferents genera un potencial termoelèctric si les dues unions es troben a temperatures diferents. El potencial termoelèctric d'un termoparell és directament 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 determinar indirectament. Els termoparells tenen una velocitat de resposta ràpida, el que els fa 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 en funció de la característica que la resistència d'un metall canvia amb la temperatura; concretament, el valor de resistència del metall augmenta amb l'augment de la temperatura. Hi ha una certa relació funcional entre el valor de la resistència de la resistència de platí i la temperatura. Mitjançant la mesura del valor de la resistència de la resistència de platí, es pot calcular la temperatura de la superfície mesurada. Els termòmetres de resistència de platí de tipus-junta-muntada a la superfície utilitzen una junta per garantir un contacte estret entre l'element sensor i la superfície mesurada, millorant la precisió i l'estabilitat de la mesura.
III. Diferències en els escenaris d'aplicació
1. Escenaris d'aplicació de termoparells
Els termoparells de caixa de connexió muntats en brida activa-són adequats per a aplicacions de mesurament d'alta-temperatura que requereixen una instal·lació fixa i una resposta ràpida, 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 dels termòmetres de resistència de platí
Els termòmetres de resistència de platí de tipus-junta- muntats a la superfície són adequats per a aplicacions que requereixen la mesura de temperatures de superfície sòlida, com ara les carcasses d'equips mecànics i superfícies de canonades. El seu disseny de juntes permet un contacte estret amb la superfície mesurada, millorant la precisió de la mesura. Els termòmetres de resistència de platí ofereixen una gran precisió de mesura, el que els fa adequats per a aplicacions que requereixen alta precisió, especialment en el rang de temperatura mitjana i baixa (-200 graus a +500 graus). A més, els termòmetres de resistència de platí de tipus-muntatge a la superfície-són fàcils d'instal·lar, el que els fa adequats per a l'espai restringit o per a aplicacions que requereixen una instal·lació 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 sensors de temperatura addicionals. La caixa de connexió generalment conté dos o quatre cables (per a termoparells duals). Els cables compensadors tenen polaritat positiva i negativa i s'han de connectar correctament per evitar errors de mesura.
2. Aspecte i cablejat dels termòmetres de resistència de platí
Els termòmetres de resistència de platí tipus-coixinet muntat a la superfície- tenen un coixinet diferent al cap, que és un disseny únic per a un contacte proper amb la superfície mesurada. El cablejat normalment s'encamina a través dels forats del tub protector i, generalment, consta de dos o tres cables (sistema d'un o tres-fils) per compensar els errors de resistència del cable. Els termòmetres de resistència de platí no requereixen distingir entre polaritat positiva i negativa 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 caixa de connexions muntats en brida activa-i els termòmetres de resistència de platí de tipus-coixinet muntats a la superfície- 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 de mesura d'alta-temperatura que requereixen una instal·lació fixa i una resposta ràpida, mentre que els termòmetres de resistència de platí de tipus-muntats a la superfície-són adequats per a aplicacions que requereixen un mesurament d'alta-precisió de temperatures de superfície sòlida. En aplicacions pràctiques, s'ha de seleccionar el sensor adequat en funció de 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.
