Wat is het verschil tussen een thermokoppel en een thermische weerstand?

Zowel thermokoppels als RTD's gebruiken contacttemperatuurmeting. Hoewel ze allebei de temperatuur van een object meten, verschillen hun bedrijfsprincipes en kenmerken. Thermokoppels zijn het meest gebruikte temperatuurmeetapparaat. RTD's vereisen geen compensatiedraden en zijn minder duur dan thermokoppels.

Wat is het verschil tussen thermokoppels en RTD's?

Thermokoppels

Thermokoppels: meer in staat om 4-20 mA elektrische signalen over langere afstanden te verzenden.

Thermokoppel temperatuurmetingprincipe: thermokoppel temperatuurmeting is gebaseerd op het thermo -elektrische effect. Wanneer twee verschillende geleiders of halfgeleiders zijn aangesloten in een gesloten circuit, creëert het temperatuurverschil op de twee junctions een thermo -elektrisch potentieel in het circuit. Dit fenomeen wordt het thermo -elektrische effect genoemd, ook bekend als het Seebeck -effect. Het thermo -elektrische potentiaal dat in een gesloten circuit wordt gegenereerd, bestaat uit twee soorten potentialen: het thermo -elektrische potentieel en het contactpotentieel. Thermo -elektrisch potentieel verwijst naar het elektrische potentieel dat wordt gegenereerd door temperatuurverschillen tussen de twee uiteinden van een geleider. Verschillende geleiders hebben verschillende elektronendichtheden, dus het gegenereerde potentieel is ook anders. Contactpotentieel, zoals de naam al doet vermoeden, verwijst naar het potentieel dat wordt gegenereerd wanneer twee verschillende geleiders in contact komen vanwege elektronendiffusie veroorzaakt door hun verschillende elektronendichtheden. De grootte van het contactpotentieel is afhankelijk van de materiaaleigenschappen van de twee geleiders en de temperatuur op het contactpunt. De voordelen van thermokoppels omvatten een breed temperatuurmetingsbereik, relatief stabiele prestaties, een eenvoudige structuur, goede dynamische respons en de mogelijkheid om op afstand 4-20 mA signalen te verzenden, wat automatische en gecentraliseerde controle vergemakkelijkt.

Momenteel volgen thermokoppels die internationaal worden gebruikt een standaardspecificatie. Internationaal worden thermokoppels ingedeeld in acht verschillende cijfers: B, R, S, K, N, E, J en T. Ze kunnen temperaturen meten zo laag als -270 graden en zo hoog als 1800 graden. B, R en S behoren tot de platina -reeks thermokoppels. Omdat platina een edelmetaal is, worden ze ook wel edelmetalen thermokoppels genoemd, terwijl de resterende cijfers goedkope metalen thermokoppels worden genoemd. Er zijn twee soorten thermokoppels: standaard en gepantserd.

Standaard thermokoppels bestaan ​​over het algemeen uit een thermokoppel -elektrode, een isolerende buis, een beschermende omhulsel en een aansluitdoos. Gepantserde thermokoppels daarentegen worden geconstrueerd door het monteren van de thermokoppel draad, isolatiemateriaal en een metalen beschermende omhulsel en strekken ze vervolgens uit in een vaste structuur. Het elektrische signaal van een thermokoppel vereist echter een speciaal type draad, een compensatiedraad genoemd.

Verschillende thermokoppels vereisen verschillende compenserende draden. Hun primaire functie is om het thermokoppel te verbinden met de referentieverbinding, het weg te houden van de stroombron en zo de referentieverkeringstemperatuur te stabiliseren. Compenserende draden worden gecategoriseerd als compenserende en uitbreidingstypen. De chemische samenstelling van de verlengingsdraad is dezelfde als die van het thermokoppel dat wordt gecompenseerd, maar in de praktijk wordt de verlengingsdraad niet gemaakt van hetzelfde metaal als het thermokoppel; Het is over het algemeen gemaakt van een draad met dezelfde elektronendichtheid als het thermokoppel. De verbinding tussen de compensatiedraad en het thermokoppel is over het algemeen eenvoudig: de positieve terminal van het thermokoppel verbindt zich met de rode draad van de compensatiedraad, terwijl de negatieve terminal verbindt met de resterende gekleurde draad. De meest voorkomende compenserende draden zijn gemaakt van koper - nikkellegering.

Thermokoppels

Thermokoppels: vereisen geen compenserende draden en zijn betaalbaarder.

Thermokoppels meten de temperatuur op basis van de eigenschap dat de weerstand van een geleider of halfgeleider met temperatuur verandert.

Voordelen van thermokoppels: ze kunnen op afstand elektrische signalen overbrengen, hebben een hoge gevoeligheid, sterke stabiliteit, goede uitwisselbaarheid en goede nauwkeurigheid. Ze vereisen echter vermogen en kunnen echter niet onmiddellijke temperatuurveranderingen meten.

Nadelen van thermokoppels: hoewel veel gebruikt in de industrie, beperkt hun temperatuurmeetbereik hun toepassing.

Industriële thermokoppels gebruiken meestal PT100, PT10, CU50 en CU100. Platinum thermokoppels meten typisch de temperaturen tussen -200 graden en 800 graden, terwijl koperen thermokoppels de temperaturen meten tussen -40 graden en 140 graden.

Thermokoppels vereisen geen compenserende draden en zijn minder duur dan thermokoppels.

Thermokoppels en RTD's zijn twee grote contact - type temperatuursensoren. Hun namen verschillen slechts één teken, en beide kunnen worden gebruikt om de temperatuur van een object te meten. Kiezen tussen een thermokoppel en een RTD hangt af van de gemeten omgeving. Veel mensen zijn niet zeker, dus het is belangrijk om de verschillen tussen RTD's en thermokoppels volledig te begrijpen bij het selecteren van een temperatuursensor.

Hoe onderscheid te maken tussen thermokoppels en RTD's

1. Thermocopples (TC's) werken door een lineair millivolt -signaal uit te voeren als temperatuur verandert. Instrumenten versterken dit signaal en converteer het in een temperatuursignaal.

2. RTD's (weerstandstemperatuurdetectoren) werken door hun weerstandswaarde lineair te variëren met temperatuur.

3. Temperatuur zenders kunnen het MV-spanningssignaal omzetten van een thermokoppel of de weerstandswaarde van een RTD in een standaard 4-20MA-signaal voor gebruik in automatiseringssysteemregeling.

4. RTD's zijn over het algemeen minder duur dan thermokoppels.

Wat is beter, thermokoppel of RTD?

De selectie van een thermokoppel moet gebaseerd zijn op een uitgebreide overweging van het bedrijfstemperatuurbereik, de vereiste nauwkeurigheid, operationele atmosfeer, prestaties van het meetobject, de responstijd en de kosten -}}} effectiviteit.

1. Kiezen van meetnauwkeurigheid en temperatuurmeetbereik

Voor bedrijfstemperaturen tussen 1300 graden en 1800 graden met relatief hoge nauwkeurigheidsvereisten, is een B - type thermokoppel in het algemeen geselecteerd. Tungsten - rhenium thermokoppels kunnen worden gebruikt als de nauwkeurigheid minder veeleisend is en de atmosfeer dit toelaat. Boven 1800 graden worden Tungsten - rhenium thermokoppels over het algemeen gebruikt. Voor bedrijfstemperaturen tussen 1000 graden en 1300 graden met relatief hoge nauwkeurigheidsvereisten, kunnen s - type en n - type thermokoppels worden gebruikt. Onder 1000 graden worden k - type en n - type thermokoppels over het algemeen gebruikt, en onder 400 graden worden e - type thermokoppels in het algemeen gebruikt. T - Type thermokoppels worden in het algemeen gebruikt voor metingen onder de 250 graden en bij negatieve temperaturen. T - Type thermokoppels bieden stabiliteit en hoge nauwkeurigheid bij lage temperaturen.

2. Selectie van sfeer

S -, B - en K - Type thermokoppels zijn geschikt voor gebruik bij sterk oxiderende en zwak reducerende atmosferen, terwijl J - en T - Type thermocouples geschikt zijn voor gebruik in zwak oxiderende en reductie van atmosferen. Als een relatief luchtdichte beschermende buis wordt gebruikt, zijn de atmosfeervereisten minder streng.

3. Selectie van duurzaamheid en thermische respons

Thermokoppels met grotere draaddiameters bieden een betere duurzaamheid maar langzamere respons. Dit is ook van toepassing op thermokoppels met grotere warmtecapaciteiten, wat resulteert in een langzamere respons en slechte temperatuurregeling bij het meten van grote temperatuurgradiënten. Voor toepassingen die zowel snelle respons als een bepaalde mate van duurzaamheid vereisen, zijn gepantserde thermokoppels geschikter.

4. Selectie van thermokoppel op basis van de aard en de toestand van het gemeten object

Temperatuurmeting van bewegende objecten, trillende objecten en hoge - drukvaten vereist een hoge mechanische sterkte. Atmosferen met chemische besmetting vereisen een beschermende buis. In aanwezigheid van elektrische interferentie is hoge isolatie vereist.

Selectieproces: Model - kalibratie - explosie - Proof Rating - Nauwkeurigheidsniveau - Monteermethode - Beschermingsbuismateriaal - Lengte of insertietiepte.

Verschillen tussen thermokoppel- en thermokoppel signaaluitgangen

1. Signaal Aard: Thermokoppels zijn weerstanden. Temperatuurveranderingen zorgen ervoor dat ze positieve of negatieve weerstandsveranderingen veroorzaken. Thermokoppels daarentegen induceren spanningsveranderingen die variëren met temperatuur.

2. De twee sensoren hebben verschillende temperatuurbereiken. Thermokoppels detecteren in het algemeen temperaturen tussen 0 en 150 graden Celsius, met een maximaal meetbereik van ongeveer 600 graden Celsius (natuurlijk kunnen ze negatieve temperaturen detecteren). Thermokoppels kunnen temperaturen tussen 0 en 1000 graden Celsius (of zelfs hoger) detecteren. Daarom gebruikt de Rosemount 3051 -zender de eerste voor lage - temperatuurdetectie, terwijl de laatste voor hoge - temperatuurdetectie.

3. In termen van materiaal zijn thermokoppels metaalmaterialen met temperatuur - gevoelige eigenschappen, terwijl de thermokoppels bimetallische materialen zijn, bestaande uit twee verschillende metalen. Temperatuurveranderingen creëren een potentieel verschil tussen de twee uiteinden van de draad.

4. De invoermodules voor RTD's en thermokoppels in PLC's zijn ook verschillend. Deze verklaring is correct, maar PLC's accepteren over het algemeen rechtstreeks 4-20 MA-signalen, terwijl RTD's en thermokoppels meestal met een zender zijn verbonden met de PLC. Indien aangesloten op DCS, is een zender niet nodig! RTD's gebruiken RTD -signalen, terwijl thermokoppels TC -signalen gebruiken!

5. PLC's hebben ook RTD- en thermokoppelmodules die weerstand kunnen invoeren en thermokoppel signalen.

6. Thermokoppels zijn er in J, T, N, K en S -maten. Sommige zijn duurder dan weerstanden, terwijl anderen goedkoper zijn. Wanneer de compensatiedraad echter is opgenomen, zijn de totale kosten van thermokoppels hoger.