Na področju industrijskega merjenja temperature sta vijačni-termočleni in ravni-platinski uporovni termometri dve pogosti vrsti temperaturnih senzorjev. Kažejo pomembne razlike v 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 termoelementa-je njegova navojna povezovalna struktura, ki običajno uporablja M27×2 ali druge standardne specifikacije navoja, kar omogoča varno namestitev z mehanskim vpetjem navojev. Ta zasnova omogoča, da sonda tvori tesno fizično povezavo z opremo, kar je primerno 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.
Del sonde termočlena je obdan s kovinsko zaščitno cevjo (na primer iz nerjavečega jekla), ki vsebuje termoelektrične elemente (na primer nikelj-krom/nikelj-silicijeva zlitina). Njegova konstrukcijska 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 uporabo posebnih orodij (kot so ključi), da se zagotovi zategovanje, kar povečuje zapletenost namestitve.
2. Platinasti uporovni termometer z ravno -površino
Glavna značilnost platinastega uporovnega termometra z ravno-površino je njegova kontaktna struktura-površine, ki običajno uporablja kovinsko ali keramično podlago kot kontaktno površino, kar omogoča tesen stik s površino predmeta, ki se meri, z mehanskim pritiskom ali lepilom. Ta oblika omogoča sondi neposreden stik s površino predmeta, ki se meri, kar je primerno za scenarije, ki zahtevajo hiter odziv in natančno merjenje površinske temperature. Na primer, pri mehanski obdelavi ali elektronski opremi zasnova ravne-površine zagotavlja tesen stik med sondo in površino obdelovanca, kar zmanjša toplotni upor in izboljša natančnost meritev.
Del sonde platinastega uporovnega termometra je obdan s kovinsko zaščitno cevjo, ki vsebuje platinasti uporovni element (kot je Pt100), ravna površina pa običajno uporablja material z dobro toplotno prevodnostjo (kot je baker ali aluminij). Njegova strukturna zasnova poudarja tesnost čelnega-stika in hitrost odziva. Zasnova ravne končne-ploskve zmanjša pot toplotnega prevoda, izboljša hitrost odziva in poveča odpornost na mehanske udarce. Vendar postopek njegove namestitve zahteva zagotavljanje tesnega stika med čelno stranjo in površino predmeta, ki se meri, njegova tesnilna zmogljivost pa je razmeroma šibka, zaradi česar ni primeren za visok-tlak ali zelo korozivne medije.
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. Zaradi preproste strukture in pomanjkanja gibljivih delov so primerni za visoko-temperaturo, visok pritisk in zelo korozivna okolja.
2. Načelo delovanja platinastih uporovnih termometrov
Platinasti uporovni termometri temeljijo na značilnostih, da se kovinski upor spreminja s temperaturo. Njihova vrednost upora ni-linearno povezana s temperaturo in zahteva izračun z uporabo tabel ali formul (kot je R=R₀[1+At+Bt²+C(t-100)³]) za določitev vrednosti temperature. Platinasti uporovni termometri imajo visoko občutljivost; sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči znatno spremembo upora (npr. Pt100 ima upornost 100 Ω pri 0 stopinjah, upor pa narašča linearno z naraščajočo temperaturo). Zaradi preproste strukture in pomanjkanja gibljivih delov 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 termoelementi-: Primerni za srednje do visoke temperature (-40 stopinj do 1600 stopinj), z zmerno natančnostjo (±1 stopinja do ±2,5 stopinje), vendar dobro dolgoročno-stabilnostjo. Njihova kovinska zaščitna cev se pri visokih temperaturah minimalno deformira, zaradi česar so primerni za dolgoročno-nadzorovanje. Platinasti uporovni termometer s ploščato stranjo: primeren za srednje in nizke temperature (-200 stopinj do 600 stopinj), z visoko natančnostjo (±0,1 stopinje do ±0,5 stopinj), vendar na njegovo stabilnost vpliva stanje kontakta čelne strani. Na primer, v laboratoriju lahko zasnova ravne čelne ploskve zagotovi visoko natančne podatke, v industrijskem okolju pa lahko pride do napak zaradi zrahljanja čelne ploskve.
2. Okoljska prilagodljivost
Vijačni termoelement-tipa: odlična učinkovitost pri visoki-temperaturi, visokem{2}}tlaku ali jedkih okoljih. Na primer, v kemičnem reaktorju sta njegova navojna povezava in kovinska zaščitna cev lahko odporna proti koroziji medijev, kar zagotavlja dolgoročno-delovanje.
Platinasti uporovni termometer- s ploščato stranjo: primeren za blaga okolja (kot so laboratoriji ali zaprti prostori) in se zlahka poškoduje v močnih vibracijah ali jedkih medijih. Na primer, pri opremi za mehansko obdelavo se lahko zasnova ravne čelne strani hitro odzove na temperaturne spremembe, vendar lahko dolgotrajna-izpostavljenost vlažnim okoljem povzroči staranje čelne strani.
IV. Razlike v scenarijih uporabe
1. Termočlen-tipa vijaka
Industrijsko področje: Kemija, nafta, proizvodnja električne energije in drugi scenariji, ki zahtevajo dolgoročno-stabilno spremljanje. Na primer, v cevovodih kotlov navojna povezava zagotavlja, da je sonda stabilna pri visoko{2}}temperaturni pari in zagotavlja stalne podatke o temperaturi.
Posebna okolja: Visok{0}}tlačna ali zelo jedka medijska okolja. Na primer, v reaktorju njegova zatesnjena zasnova preprečuje uhajanje medija in zagotavlja varnost.
2. Platinasti uporovni termometer s-plosko stranjo
Merjenje površinske temperature: Scenariji, ki zahtevajo hiter odziv in natančno merjenje površinske temperature. Na primer, pri mehanski obdelavi zasnova ravne čelne ploskve zagotavlja tesen stik s površino obdelovanca, kar 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 ravno končno ploskev, v notranjosti pa je temperaturni{0}}element za zaznavanje iz navite platinaste žice. 2. Način ožičenja
Termočlen: Uporablja dvo{0}}žični sistem (pozitiven in negativen), s priključno omarico, označeno z "TC+" in "TC-". Žice so običajno rdeče (pozitivno) in črno/modre (negativno).
Platinasti uporovni termometer: uporablja tri{0}}žični sistem (R1, R2, R3), s priključno omarico, označeno z "R1", "R2" in "R3". Žice so običajno rdeče, bele in rumene.
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).
