Na področju industrijskega merjenja temperature sta vijačni-termočleni in vzmetni-platinski uporovni termometri dve pogosti vrsti temperaturnih senzorjev. Bistveno se razlikujejo po konstrukcijski zasnovi, principih delovanja, značilnostih delovanja in scenarijih uporabe. V nadaljevanju je podana sistematična primerjava več dimenzij, da se razjasnijo njihove glavne razlike.
I. Razlike v konstrukcijski zasnovi in načinih namestitve
1. Termočlen-tipa vijaka
Glavna značilnost vijačnega termočlena-tipa je struktura navojne povezave, ki običajno uporablja M27×2 ali druge standardne specifikacije navoja. Varna namestitev je dosežena z mehanskim vpetjem navojev. Ta zasnova omogoča, da sonda tvori tesno fizično povezavo z opremo, zaradi česar je primerna za scenarije, ki zahtevajo dolgoročno-stabilno spremljanje in fiksne položaje namestitve. Na primer, pri mehanski obdelavi ali elektronski opremi navojna povezava zagotavlja, da sonda ostane stabilna v vibrirajočem ali udarnem okolju, hkrati pa olajša prenos signala in vzdrževanje.
Sonda termoelementa je obdana s kovinsko zaščitno cevjo (na primer iz nerjavečega jekla), ki vsebuje termoelektrične elemente (na primer nikelj-krom-nikelj-silicijeva zlitina). Njegova strukturna zasnova poudarja stabilnost in tesnost navojne povezave. Navojna povezava je lahko opremljena s tesnilnimi tesnili ali postopki varjenja, da se prepreči uhajanje medija. Zaradi te zasnove se termočlen odlično obnese pri visoki-temperaturi, visokem-tlaku ali korozivnih okoljih, vendar postopek namestitve zahteva specializirana orodja (kot so ključi) za zagotovitev tesnosti, kar povečuje zapletenost namestitve.
2. Vzmeten-platinasti uporovni termometer
Glavna značilnost vzmetnega-platinastega uporovnega termometra je njegova vzmetna-namestitvena struktura. Običajno uporablja vzmet za tesni stik s površino predmeta, ki ga merite, s čimer doseže stabilno namestitev z elastično silo vzmeti. Ta zasnova omogoča, da se sonda hitro odzove na temperaturne spremembe, zaradi česar je primerna za scenarije, ki zahtevajo pogosto prilagajanje položaja merjenja temperature ali izogibanje zunanjim motnjam. Na primer, v laboratorijih ali majhni industrijski opremi vzmetno-zasnova zagotavlja tesen stik med sondo in površino opreme, kar zmanjša toplotni upor in izboljša natančnost meritev.
Sonda platinastega uporovnega termometra je obdana s kovinsko zaščitno cevjo, ki vsebuje platinasti uporovni element (kot je Pt100), vzmetni mehanizem pa je običajno nameščen na koncu sonde. Njegova strukturna zasnova poudarja tesnost stika vzmeti in hitrost odziva. Zasnova vzmeti zmanjša pot toplotne prevodnosti, izboljša hitrost odziva in poveča odpornost na mehanske udarce. Vendar pa je njegova mehanska trdnost razmeroma šibka, zaradi česar je nagnjen k zrahljanju ali poškodbam v vibrirajočih ali udarnih okoljih. Njegovo tesnjenje je tudi razmeroma slabo in morda ne bo prenesel visokega tlaka ali zelo jedkih medijev.
II. Razlike v delovnih principih
1. Načelo delovanja termočlenov
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 stičišča različni temperaturi, se v tokokrogu ustvari elektromotorna sila. Velikost te sile je povezana z lastnostmi materiala in temperaturno razliko med stičišči. Z merjenjem elektromotorne sile lahko posredno izračunamo vrednost temperature. Termoelementi imajo visoko občutljivost; sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči spremembo izhodne napetosti za približno 5-40 mikrovoltov. Imajo preprosto zgradbo, brez gibljivih delov in so primerni za visoko-temperaturo, visok pritisk in zelo korozivna okolja.
2. Načelo delovanja platinastih uporovnih termometrov
Platinasti uporovni termometri temeljijo na lastnosti, da se odpornost kovine spreminja s temperaturo. Njihova vrednost upora ni-linearno povezana s temperaturo in jo je treba določiti z iskanjem v tabelah ali z uporabo formul (kot je R=R₀[1+At+Bt²+C(t-100)³]). Platinasti uporovni termometri imajo visoko občutljivost; sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči znatno spremembo upora (na primer, Pt100 ima upornost 100 Ω pri 0 stopinjah, upor pa narašča linearno z naraščajočo temperaturo). Imajo preprosto strukturo, brez gibljivih delov in so primerni za natančne meritve pri srednjih in nizkih temperaturah (-200 stopinj do 600 stopinj), vendar se je treba izogibati močnim magnetnim poljem ali mehanskim tresljajem, da preprečite vpliv na natančnost meritev.
III. Primerjava značilnosti delovanja
1. Območje in natančnost merjenja temperature
Vijačni-termočleni: Primerni za srednje do visoke temperature (-40 stopinj do 1600 stopinj), s srednjo natančnostjo (±1 stopinja do ±2,5 stopinje), vendar dobro dolgoročno-stabilnostjo. Njihove kovinske zaščitne cevi se pri visokih temperaturah minimalno deformirajo, zaradi česar so primerni za dolgoročno spremljanje.
Vzmetni-platinasti uporovni termometri: Primerni za srednje do nizke temperature (-200 stopinj do 600 stopinj), z visoko natančnostjo (±0,1 stopinje do ±0,5 stopinje), vendar na stabilnost vpliva kontaktno stanje vzmeti. Na primer, v laboratoriju lahko vzmetno-zasnova zagotavlja visoko natančne podatke, v industrijskih okoljih pa lahko pride do napak zaradi popuščanja vzmeti. 2. Prilagodljivost okolju
Vijačni termoelement-tipa: odlična zmogljivost pri visoki-temperaturi, visokem{2}}tlaku ali jedkih okoljih. Na primer, v kemičnih reaktorjih sta njegova navojna povezava in kovinska zaščitna cev odporna proti koroziji medija, kar zagotavlja dolgo-delovanje.
Vzmeten-platinasti uporovni termometer: primeren za blaga okolja (kot so laboratoriji ali zaprti prostori), vendar se zlahka poškoduje pri močnih vibracijah ali jedkih medijih. Na primer, pri obdelovalni opremi vzmetno-zasnova omogoča hiter odziv na temperaturne spremembe, vendar lahko dolgotrajna-izpostavljenost vlažnim okoljem povzroči staranje vzmeti.
IV. Razlike v scenarijih uporabe
1. Termočlen-tipa vijaka
Industrijsko področje: Kemija, nafta, proizvodnja električne energije in drugi scenariji, ki zahtevajo dolgoročno-stabilno spremljanje. V cevovodih kotlov na primer navojna povezava zagotavlja stabilnost sonde pri visoko{2}}temperaturni pari in zagotavlja stalne podatke o temperaturi.
Posebna okolja: Visok{0}}tlačna ali zelo jedka medijska okolja. Na primer, v reaktorjih njegova zatesnjena zasnova preprečuje uhajanje medija in zagotavlja varnost.
2. Vzmeten-platinasti uporovni termometer
Merjenje površinske temperature: Scenariji, ki zahtevajo hiter odziv in natančno merjenje površinske temperature. Na primer, pri strojni obdelavi vzmetno-zasnova zagotavlja tesen stik s površino obdelovanca in zagotavlja natančne podatke o temperaturi.
Blaga okolja: notranji{0}}scenarij ali nizek pritisk. Na primer, v elektronski opremi njegova prilagodljiva zasnova olajša namestitev in vzdrževanje.
V. Metode identifikacije
1. Pregled videza
Termočlen: Glava nima znatne ekspanzijske strukture, notranjost pa je sestavljena iz dveh različnih kovinskih žic, zvarjenih skupaj.
Platinasti uporovni termometer: Glava ima običajno del z bistveno večjim premerom, v notranjosti pa je element za-zaznavanje temperature iz platinaste žice.
2. Način ožičenja
Termočlen: uporablja dvo{0}}žični sistem (pozitiven in negativen), priključna omarica ima oznako "TC+" in "TC−", vodniki pa so običajno rdeči (pozitivni) in črno/modri (negativni).
Platinasti uporovni termometer: uporablja tri{0}}žični sistem (R1, R2, R3), priključna omarica je označena z "R1", "R2", "R3", vodniki pa so večinoma rdeči, beli in rumeni.
3. Merjenje z multimetrom
Termočlen: Vrednost upora je zelo majhna, običajno le nekaj ohmov. Platinasti uporovni termometer: vrednost upora je približno 100 ohmov pri sobni temperaturi (Pt100).
VI. Predlogi za izbiro
1. Izbira termoelementa-tipa vijaka
Zahteve za namestitev: Dajte prednost izbiri sonde s specifikacijo navoja, ki ustreza opremi, da zagotovite varno povezavo.
Okoljski pogoji: Pri visoki-temperaturi, visokem-tlaku ali jedkih okoljih izberite kovinsko zaščitno cev in zaprto zasnovo.
2. Izbira-platinastega uporovnega termometra z vzmetjo
Zahteve za namestitev: izberite vzmetno -zasnovo, da zagotovite tesen stik s površino predmeta, ki ga merite.
Okoljski pogoji: Uporabljajte v blagih okoljih, izogibajte se močnim vibracijam ali jedkim medijem.
