Измерение температуры

Измерительные вставки

21

Измерительные вставки Основные данные и принципы измерения

Температура — наиболее часто измеряемый параметр в любой отрасли промышленности. В электрических контактных датчиках температуры стандартными являются два принципа измерения.

ТС — Термометры сопротивления

ТП — Термопары

Металл A Металл B Измерительный спай

Контрольный спай

Точка измерения (Pt100)

Эталонная температура

Измерение температуры Разность температур

Измерение температуры

Термоэлектродвижущая сила (Разница значений термоэдс металлов A и B)

Принцип действия термометров сопротивления основан на линейной зависимости сопротивления чувствитель ного элемента от собственной температуры. Благодаря высокой точности и долговременной стабильности термометры сопротивления идеально подходят для промышленных измерений температуры в диапазоне -200…+600 °C. Чаще всего в промышленности использу ется чувствительный элемент Pt100. Этот элемент, чувствительный к изменениям температу ры, сделан из платины со значением сопротивления 100 Ω при температуре 0 °C. Значение температурного коэффициента зафиксировано: α = 0,003851 °C -1 . Элементы Pt100 производятся в нескольких исполнениях: • Проволочные спиралевидные элементы:  внутри керамической трубки находится двойная спираль из сверхчистой платины. Верхний и нижний концы трубки закрыты защитным керамическими колпачка ми. Линейная характеристика «сопротивление/ температура» в спиралевидных элементах остается стабильной на протяжении долгого времени при эксплуатации в диапазоне до 600 °C. • Тонкоплёночные элементы:  тонкий слой платины (~1 мкм) напыляется на керамическую подложку и структурируется с помощью фотолитографии. Полу ченное токопроводящее покрытие из платины создает сопротивление датчика. Данный тип элемента обладает меньшими размерами и повышенной вибростойкостью в сравнении с проволочным. Однако диапазон температур эксплуатации ограничен меньшим значением: до 500 °C. • Термометры сопротивления Endress+Hauser соответ ствуют классу допуска A и АА по ГОСТ 6651-2009.

Термопара – пара проводников из различных материа лов, соединенных на одном конце. Принцип действия основан на эффекте Зеебека: между соединенными проводниками имеется контактная разность потенциалов. Используя так называемые справочные таблицы для термопар (см. МЭК 60584), можно вывести значения температуры на «горячем» (измерительном) спае. Термопары подходят для измерения температуры в диапазоне от 0 °C до +1800 °C. Их преимущества – быстродействие и виброустойчивость.