Na področju industrijskega merjenja temperature sta dve pogosti vrsti temperaturnih senzorjev termoelementi s povezovalnimi cevmi in platinasti uporovni termometri s fiksnimi prirobnicami in spojnimi omaricami. Kažejo pomembne razlike v konstrukcijski zasnovi, principih delovanja, značilnostih delovanja in scenarijih uporabe. Naslednje podaja sistematično primerjavo iz več perspektiv, da se razjasnijo njihove glavne razlike.
I. Razlike v konstrukcijski zasnovi in načinih namestitve
1. Termočlen s povezovalno cevjo
Glavna značilnost termoelementa s povezovalno cevjo je v pritrditvi povezovalne cevi in strukturi bimetalne žice. Običajno uporablja kovinsko povezovalno cev (na primer iz nerjavečega jekla), ki je tesno pritrjena na površino predmeta, ki se meri. Varna namestitev je dosežena z mehanskim pritiskom povezovalne cevi, medtem ko je notranjost sestavljena iz dveh različnih kovinskih žic (kot sta nikelj-krom in nikelj-silicij), zvarjenih skupaj, da tvorita merilni konec. Zasnova povezovalne cevi omogoča sondi tesen stik s površino opreme, kar izboljša natančnost meritev in hitrost odziva. Na primer, v mehanski proizvodnji ali elektronski opremi oblika povezovalne cevi zagotavlja zadosten stik med sondo in površino opreme, kar zmanjšuje izgubo toplote med prenosom toplote. Njegova strukturna zasnova poudarja tesnost pritrditve povezovalne cevi in neodvisnost bimetalnih žic. Zasnova povezovalne cevi zmanjšuje vpliv okoljskih dejavnikov na natančnost meritev in povečuje odpornost na mehanske udarce. Vendar postopek njegove namestitve zahteva zagotovitev, da je povezovalna cev popolnoma v stiku s površino predmeta, ki se meri, kar poveča kompleksnost namestitve. Poleg tega lahko bimetalne žice oksidirajo v visoko{10}}temperaturnem okolju, kar vpliva na dolgoročno-stabilnost.
2. Platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico in priključno omarico
Glavna značilnost platinastega uporovnega termometra s fiksno prirobnico in priključno omarico je v njegovem fiksnem prirobničnem priključku in ločeni strukturi priključne omarice. Običajno uporablja fiksno prirobnico (kot je DN50), da jo s sorniki pritrdi na površino predmeta, ki se meri, medtem ko je spojna omarica neodvisno nameščena zunaj opreme in povezana s sondo prek žic. Zasnova fiksne prirobnice zagotavlja togo povezavo med sondo in površino opreme, zaradi česar je primerna za visok{3}}tlak ali aplikacije, ki zahtevajo dolgoročno-stabilno merjenje. Na primer, v kemični ali farmacevtski industriji fiksna zasnova prirobnice zagotavlja, da sonda ohranja stabilen položaj na visoko{6}}tlačnih cevovodih, kar zmanjšuje vpliv vibracij na meritve. Njegova strukturna zasnova poudarja togo povezavo pritrditve prirobnice in neodvisnost priključne doze. Zasnova fiksne prirobnice zmanjšuje vpliv okoljskih dejavnikov na natančnost meritev in povečuje odpornost na mehanske udarce in kemično korozijo. Vendar postopek namestitve zahteva zagotovitev, da je prirobnica popolnoma v stiku s površino predmeta, ki se meri, kar poveča kompleksnost namestitve. Poleg tega lahko toga povezava fiksne prirobnice omeji prilagodljivost v scenarijih, ki zahtevajo pogoste prilagoditve.
II. Razlike v delovnih principih
1. Načelo delovanja termočlena-tipa sonde s povezovalno cevjo
Termoelementi temeljijo na Seebeckovem učinku, kjer dva različna kovinska prevodnika ustvarjata termoelektrično potencialno razliko pod temperaturnim gradientom. Ko sta dva kovinska vodnika povezana v zaprt krog in imata spoji različni temperaturi, se v tokokrogu ustvari elektromotorna sila, katere velikost je povezana z lastnostmi materiala in temperaturno razliko med spoji. Z merjenjem elektromotorne sile lahko posredno izračunamo vrednost temperature. Termoelementi imajo visoko občutljivost; sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči spremembo izhodnega potenciala za približno 5-40 mikrovoltov. Njihova zgradba je preprosta, brez gibljivih delov, zaradi česar so primerni za visoko-temperaturo, visok pritisk in zelo korozivna okolja.
2. Načelo delovanja platinastega uporovnega termometra s fiksno nameščeno spojno dozo
Platinasti uporovni termometri temeljijo na lastnosti, da se odpornost kovine spreminja s temperaturo. Vrednost upora ni-linearno povezana s temperaturo in jo je treba določiti z uporabo tabele ali formule (npr. Pt100 ima upor 100 Ω pri 0 stopinjah, vrednost upora pa narašča linearno z naraščajočo temperaturo). Platinasti uporovni termometri imajo visoko občutljivost; sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči znatno spremembo vrednosti upora. Njihova struktura je preprosta, brez gibljivih delov, zaradi česar so primerni za natančne meritve pri srednjih in nizkih temperaturah (-200 stopinj do 600 stopinj), vendar jih je treba hraniti proč od močnih magnetnih polj ali mehanskih vibracij, da ne bi vplivali na natančnost meritev.
III. Metode identifikacije
1. Pregled videza
Sonda{0}}termočlen s povezovalno cevjo: glava je običajno prekrita s kovinsko zaščitno cevjo, notranjost pa je sestavljena iz dveh različnih kovinskih žic, ki sta zvarjeni skupaj. Del povezovalne cevi je v tesnem stiku s površino predmeta, ki ga merite.
Platinasti uporovni termometer v razvodni škatli s fiksno nameščeno prirobnico: glava je običajno prekrita s kovinsko zaščitno cevjo, v notranjosti pa je element za-zaznavanje temperature, navit s platinasto žico. Fiksni del prirobnice je pritrjen na površino predmeta, ki se meri, s sorniki, priključna omarica pa je nameščena neodvisno. 2. Način ožičenja
Termočlen s priključno cevno sondo: uporablja dvo{0}}žični sistem (pozitiven in negativen), s priključno omarico, označeno z "TC+" in "TC−". Odvodi so običajno rdeči (pozitivni) in črno/modri (negativni).
Platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico in priključno omarico: uporablja tri-žični sistem (R1, R2, R3), s priključno omarico, označeno z "R1", "R2" in "R3". Vodniki so običajno rdeči, beli in rumeni.
3. Merjenje z multimetrom
Termočlen s priključno cevno sondo: vrednost upora je zelo majhna, običajno le nekaj ohmov.
Platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico in priključno omarico: vrednost upora je približno 100 ohmov pri sobni temperaturi (Pt100).
IV. Razlike v scenarijih uporabe
1. Termoelement s priključno cevno sondo
Scenariji, ki zahtevajo hiter odziv in tesen stik: Na primer, v mehanski proizvodnji ali elektronski opremi oblika povezovalne cevi zagotavlja zadosten stik med sondo in površino opreme, kar izboljša natančnost meritev in hitrost odziva.
Visoko-temperaturna ali jedka okolja: Primerno za okolja z visoko temperaturo, visokim pritiskom in močnimi jedkimi mediji.
2. Platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico in priključno omarico
Scenariji, ki zahtevajo hiter odziv in tesen stik: Na primer, v kemični ali farmacevtski industriji zasnova fiksne prirobnice zagotavlja zadosten stik med sondo in površino opreme, kar izboljša natančnost meritev in hitrost odziva.
Okolja s srednjo in nizko temperaturo: scenariji v zaprtih prostorih ali-z nizkim tlakom. Na primer, v sistemih HVAC njegova fiksna oblika prirobnice olajša namestitev in vzdrževanje, hkrati pa zagotavlja dodatno zaščito.
V. Predlogi za izbor
1. Termočlen z izbiro sonde povezovalne cevi
Zahteve za namestitev: izberite sondo s specifikacijo povezovalne cevi, ki ustreza opremi, da zagotovite varno povezavo.
Okoljski pogoji: uporabite v scenarijih, ki zahtevajo merjenje visoke-temperature ali korozivnega okolja, pri čemer se izogibajte močnim vibracijam ali udarnim okoljem.
2. Platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico in izbiro priključne omarice
Zahteve za namestitev: izberite sondo s specifikacijo fiksne prirobnice, ki ustreza opremi, da zagotovite varno povezavo.
Okoljski pogoji: uporaba v scenarijih, ki zahtevajo natančno merjenje in hiter odziv pri srednjih in nizkih temperaturah, izogibanje močnim magnetnim poljem ali okoljem z mehanskimi vibracijami. VI. Povzetek in komplementarni odnos
Glavna razlika med sondnim termočlenom s povezovalno cevjo in platinastim uporovnim termometrom tipa priključne škatle s fiksno prirobnico je v njunih delovnih principih in uporabnih okoljih: sondni termočlen s povezovalno cevjo uporablja Seebeckov učinek za zagotavljanje prilagodljivega merjenja temperature, primernega za scenarije, ki zahtevajo hiter odziv in tesen stik; platinasti uporovni termometer tipa spojne omarice s fiksno prirobnico uporablja spremembo upora za zagotavljanje natančne meritve v srednjih in nizkih temperaturnih območjih, primeren tudi za scenarije, ki zahtevajo hiter odziv in tesen stik. Pri izbiri naprave je treba jasno opredeliti glavne zahteve: termočlen s sondo s povezovalno cevjo se osredotoča na odzivno hitrost in natančnost meritev v okoljih z visoko-temperaturo, medtem ko se platinasti uporovni termometer s fiksno prirobnico na spojni dozi osredotoča na odzivno hitrost in natančnost meritev v okoljih s srednjo in nizko temperaturo. S skupnim delovanjem lahko ti dve vrsti senzorjev zadovoljita potrebe po merjenju temperature v različnih scenarijih.
