Az ipari hőmérsékletmérés területén a menetes szondás -típusú platina ellenálláshőmérők, a páncélozott platina ellenálláshőmérők és a rugós-hőelemek három általános hőmérséklet-érzékelő. Bár megjelenésük hasonló, működési elvükben, szerkezeti jellemzőikben és beépítési módjukban jelentősen eltérnek egymástól. Az alábbiakban szisztematikusan elmagyarázzuk, hogyan lehet megkülönböztetni a három dimenziót a négytől: működési elv, szerkezeti részletek, bekötési mód és beépítési forma.
I. Működési elv: Az ellenállásváltozás és a termoelektromos hatás közötti lényeges különbség
Mind a menetes szondás{0}}típusú platina ellenálláshőmérők, mind a páncélozott platina ellenálláshőmérők azon a jellemzőn alapulnak, hogy a fémellenállás a hőmérséklettel változik. Magjuk egy platina huzal érzékelő elem (például Pt100), amelynek ellenállásértéke (100Ω 0 fokon) lineáris kapcsolatban áll a hőmérséklettel. A méréshez külső állandó áramforrás szükséges a gerjesztéshez, a hőmérséklet kiszámítása pedig az ellenállás változásának érzékelésével történik. Ezek passzív érzékelők. Ez a kialakítás rendkívül pontossá teszi őket az alacsony-hőmérséklet-tartományban (-200 fok ~ 850 fok), de érzékenyek az ólomellenállásra, és három-vezetékes vagy négyvezetékes csatlakozást kell használni a hibák kiküszöbölésére. A platina ellenállás ellenállásváltozását külső áramkörön keresztül hőmérsékleti értékké kell alakítani, így viszonylag érzékeny az elektromágneses interferenciára, és további vezetékekre van szükség az ellenállásváltozások kompenzálására.
A rugós{0}}hőelemek viszont a Seebeck-effektust használják. A két különböző fém (például a nikkel-króm és a nikkel-szilícium a K- típusnál) találkozásánál fellépő hőmérséklet-különbség spontán módon mikrovolt-szintű termoelektromos potenciált generál. Nem igényelnek külső tápegységet, és öngeneráló érzékelők. A jelkimenetük közvetlen, és erős interferencia-elhárító képességekkel rendelkeznek, különösen alkalmasak közepes és magas hőmérsékletű környezetekhez (-200 fok ~ 1200 fok). A környezeti ingadozások okozta hibák kiküszöbölése érdekében azonban a hideg csomópont hőmérséklet-kompenzációja szükséges. A hőelem hideg átmeneti hőmérsékletének ingadozása befolyásolja a mérési pontosságot, és ezeket hideg átmenet kompenzációs áramkörrel vagy szoftveralgoritmussal kell korrigálni.
II. Szerkezeti részletek: A védőréteg és a rugós kialakítás vizuális összehasonlítása-
A menetes szonda{0}}típusú platina ellenálláshőmérő érzékelőeleme egy fém védőcsőbe van zárva. A védőcső végén egy menetes interfész található (például M16×1,5, M27×2) a gyors beszerelés vagy eltávolítás érdekében. A fém védőcsövek mechanikai szilárdságot biztosítanak, de lassabb reakcióidővel rendelkeznek, így alkalmasak olyan alkalmazásokra, amelyek gyakori karbantartást vagy kalibrálást igényelnek, például hőmérsékletmérés csőfelületeken vagy berendezések burkolatán.
A bevonatos platina ellenálláshőmérő magszerkezete egy fém védőcsőből és egy nagy-sűrűségű magnézium-oxid szigetelőből áll. Érzékelő eleme teljesen egy rozsdamentes acél védőcsőbe van zárva, amely szigetelőként nagy-sűrűségű magnézium-oxid porral van megtöltve, így robusztus burkolt szerkezetet alkot. Ez a kialakítás kisebb átmérőt eredményez (általában 3-8 mm), és lehetővé teszi a hajlítást, így alkalmas keskeny csövekhez vagy zord környezetekhez. A burkolt szerkezet növeli a szennyeződésekkel szembeni ellenállást és a mechanikai szilárdságot, a mozgatható menetes típus és a pattintógyűrűs típus válaszsebessége között.
A bepattanó{0}}gyűrűs hőelem érzékelőeleme egy fém védőcsőbe van zárva, a cső végébe beépített pattintógyűrűs csatlakozóval a berendezéshez való biztonságos csatlakozás érdekében. A bepattanó-gyűrűs kialakítás leegyszerűsíti a telepítési folyamatot, és olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek gyors telepítést igényelnek, és ahol a közeg kissé korrozív, például laboratóriumi berendezésekben vagy kis reaktorokban. A fém védőcső mechanikai védelmet nyújt, de a reakciósebesség valamivel kisebb, mint a burkolatos típusé.
III. Bekötési módok: vezetékek száma és kulcsfontosságú nyomok a burkolt vezetékekből
A mozgatható menetes szonda-típusú platina ellenálláshőmérőknek három-vezetékes vagy négy{2}}vezetékes rendszert kell használniuk, három vagy négy vezetékkel. A vezetékek vastagabbak és egyértelműen színkódolt-, ami bonyolulttá teszi a vezetékezést, és professzionális kalibrálást igényel.
A bevonatos platina ellenálláshőmérők is három{0}}vezetékes vagy négy-vezetékes rendszert használnak, de a vezetékek a burkolt szerkezeten belüli szigetelőn keresztül vannak elvezetve, elkerülve a külső vezetékek interferenciáját, és javítva a mérési pontosságot.
A bepattanó-gyűrűs hőelemekhez csak két vezetékre van szükség, amelyeket közvetlenül a védőcső belsejében lévő kapcsokról kell vezetni. A vezetékezés egyszerű, de a hideg csomópont kompenzációja szükséges.
IV. Telepítési formák: A rögzítési mechanizmusok és az alkalmazható forgatókönyvek pontos megfeleltetése
A mozgatható menetes szonda{0}}típusú platina ellenálláshőmérőket becsavarással rögzítik a berendezéshez, megkönnyítve a szétszerelést és a kalibrálást. Alkalmasak hőmérsékletmérésre csőfelületeken vagy berendezések burkolatán. A páncélozott platina ellenálláshőmérők közvetlen beillesztést vagy kompressziós szerelvényt használnak a felszereléshez. A rugalmas páncélozott köpeny lehetővé teszi számukra, hogy alkalmazkodjanak bonyolult telepítési környezetekhez, például keskeny csövekhez vagy gyors reagálást igénylő alkalmazásokhoz.
A rugós-hőelemek fő jellemzője egy rugós-csatlakozó. A rugós mechanizmus biztonságosan rögzíti a hőelemet a berendezés testéhez, egyszerű kezelést és jó tömítést kínálva. Alkalmasak a gyors telepítést igénylő közepes{4}}--alacsony nyomású rendszerekhez, például kis- és közepes méretű{6}}berendezésekhez a vegyiparban, kőolaj- és energiaiparban.
