Pomiar temperatury jest jednym z kluczowych aspektów sterowania procesami w przemyśle. Rezystancyjny czujnik temperatury (RTD) i termopara (TC) to dwa najczęściej stosowane czujniki temperatury. Każdy z nich charakteryzuje się inną zasadą działania, zakresem pomiarowym i funkcjami. Dogłębne zrozumienie ich właściwości przyczynia się do rozwiania wątpliwości i podjęcia świadomej decyzji w zakresie sterowania procesami. Można się zastanawiać, jak wybrać zamiennik, gdy obecny czujnik RTD wymaga wymiany. Czy inny czujnik oporowy będzie odpowiedni, czy termopara?
RTD (czujnik temperatury rezystancyjnej)
Czujnik RTD działa w oparciu o zasadę, że rezystancja elektryczna materiału metalowego zmienia się wraz z temperaturą. Czujnik RTD Pt100, zazwyczaj wykonany z platyny, wykazuje przewidywalną i niemal liniową zależność między rezystancją a temperaturą, gdzie 100 Ω odpowiada 0°C. Zakres temperatur dla czujnika RTD wynosi od -200°C do 850°C. Niemniej jednak, jeśli zakres pomiarowy mieści się w granicach 600°C, jego wydajność można jeszcze bardziej poprawić.
Termoelement
Termopara to urządzenie służące do pomiaru temperatury z wykorzystaniem zjawiska Seebecka. Składa się z dwóch różnych metali połączonych na obu końcach. Generowane jest napięcie proporcjonalne do różnicy temperatur między rozgrzanym złączem (w którym dokonywany jest pomiar) a złączem zimnym (które stale utrzymuje niższą temperaturę). W zależności od zastosowanego materiału, termopary można podzielić na wiele kategorii, które wpływają na ich zakres temperatur i czułość. Na przykład, termopara typu K (NiCr-NiSi) jest wystarczająca do zastosowań w temperaturach do około 1200℃, natomiast termopara typu S (Pt10%Rh-Pt) umożliwia pomiar do 1600℃.
Porównanie
Zakres pomiaru:Czujnik RTD jest skuteczny głównie w zakresie od -200 do 600°C. Termopara nadaje się do pomiaru temperatury w zakresie od 800 do 1800°C, w zależności od podziałki, jednak nie jest zalecana do pomiaru poniżej 0°C.
Koszt:Popularne typy termopar są zazwyczaj tańsze niż czujniki RTD. Jednak wysokiej klasy termopary wykonane z materiałów szlachetnych mogą być drogie, a ich cena może wahać się w zależności od rynku metali szlachetnych.
Dokładność:Czujniki RTD charakteryzują się wysoką dokładnością i powtarzalnością, zapewniając precyzyjne odczyty temperatury w zastosowaniach wymagających rygorystycznej kontroli temperatury. Termopara jest generalnie mniej dokładna niż czujnik RTD i nie sprawdza się w zakresie niskich temperatur (<300°C). Starsze podziałki poprawiłyby precyzję.
Czas reakcji:Termopara charakteryzuje się szybszym czasem reakcji w porównaniu z czujnikami RTD, co zwiększa jej odporność w zastosowaniach wymagających dużej dynamiki, w których temperatura zmienia się szybko.
Wyjście:Sygnał wyjściowy rezystancji czujnika RTD zazwyczaj charakteryzuje się lepszą stabilnością długoterminową i liniowością niż sygnał napięciowy termopary. Sygnały wyjściowe obu typów czujników temperatury można konwertować na sygnał prądowy 4~20 mA i inteligentną komunikację.
Z powyższych informacji możemy wywnioskować, że decydującym czynnikiem przy wyborze pomiędzy czujnikiem RTD a termoparą jest zakres mierzonej temperatury roboczej. RTD jest preferowanym czujnikiem w zakresie niskich i średnich temperatur ze względu na swoją doskonałą wydajność, natomiast termopara sprawdza się w wyższych temperaturach, powyżej 800°C. Wracając do tematu, o ile nie nastąpi regulacja lub odchylenie temperatury roboczej procesu, wymiana termopary raczej nie przyniesie znaczących korzyści ani poprawy w porównaniu z pierwotnym zastosowaniem czujnika RTD. Zapraszamy do kontaktu.Szanghaj Wangyuanjeśli istnieją jakiekolwiek inne wątpliwości lub zapotrzebowania dotyczące RTD i TR.
Czas publikacji: 30 grudnia 2024 r.