การวัดอุณหภูมิเป็นหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญยิ่งในการควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวตรวจจับอุณหภูมิแบบความต้านทาน (RTD) และเทอร์โมคัปเปิล (TC) เป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสองชนิด แต่ละชนิดมีหลักการทำงาน ช่วงการวัดที่ใช้งานได้ และคุณสมบัติเฉพาะของตนเอง การทำความเข้าใจลักษณะเฉพาะของเซ็นเซอร์เหล่านี้อย่างครอบคลุมจะช่วยขจัดข้อสงสัยและช่วยในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูลในการควบคุมกระบวนการ เช่นเดียวกับที่อาจมีคนสงสัยว่าควรเลือกอุปกรณ์ใดมาทดแทนเมื่ออุปกรณ์ RTD ตัวปัจจุบันจำเป็นต้องเปลี่ยน ควรใช้ความต้านทานความร้อนแบบอื่นหรือเทอร์โมคัปเปิลจะดีกว่ากัน
RTD (เครื่องตรวจจับอุณหภูมิแบบต้านทาน)
RTD ทำงานโดยอาศัยหลักการที่ว่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุโลหะจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ โดยทั่วไปทำจากแพลทินัม RTD Pt100 แสดงความสัมพันธ์ที่คาดการณ์ได้และเกือบเป็นเส้นตรงระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิ โดย 100 โอห์ม สอดคล้องกับ 0 องศาเซลเซียส ช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้ของ RTD อยู่ที่ประมาณ -200 องศาเซลเซียส ถึง 850 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม หากช่วงการวัดอยู่ในช่วงต่ำกว่า 600 องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพก็จะดีขึ้นไปอีก
เทอร์โมคัปเปิล
เทอร์โมคัปเปิลเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยปรากฏการณ์ซีเบค (Seebeck effect) ประกอบด้วยโลหะต่างชนิดกันสองชนิดที่เชื่อมต่อกันที่ปลายทั้งสองข้าง แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะแปรผันตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดที่ร้อน (จุดที่ทำการวัด) และจุดที่เย็น (ซึ่งรักษาอุณหภูมิให้ต่ำกว่าเสมอ) เทอร์โมคัปเปิลสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามส่วนผสมของวัสดุที่ใช้ ซึ่งส่งผลต่อช่วงอุณหภูมิและความไวในการวัด ตัวอย่างเช่น ประเภท K (NiCr-NiSi) เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิไม่เกินประมาณ 1200℃ ในขณะที่ประเภท S (Pt10%Rh-Pt) สามารถวัดได้ถึง 1600℃
การเปรียบเทียบ
ช่วงการวัด:RTD มีประสิทธิภาพดีที่สุดในช่วงอุณหภูมิ -200 ถึง 600℃ ส่วนเทอร์โมคัปเปิลเหมาะสำหรับช่วงอุณหภูมิสูงสุดตั้งแต่ 800 ถึง 1800℃ ขึ้นอยู่กับขนาดสเกล แต่โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้วัดอุณหภูมิต่ำกว่า 0℃
ค่าใช้จ่าย:โดยทั่วไปแล้ว เทอร์โมคัปเปิลชนิดทั่วไปจะมีราคาถูกกว่า RTD อย่างไรก็ตาม เทอร์โมคัปเปิลคุณภาพสูงที่ทำจากวัสดุมีค่าอาจมีราคาสูง และราคาอาจผันผวนตามตลาดโลหะมีค่า
ความแม่นยำ:RTD เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแม่นยำและความสม่ำเสมอสูง ให้ค่าอุณหภูมิที่แม่นยำสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด เทอร์โมคัปเปิลโดยทั่วไปมีความแม่นยำน้อยกว่า RTD และไม่เหมาะกับการใช้งานในช่วงอุณหภูมิต่ำ (＜300℃) การวัดค่าที่ละเอียดกว่าจะช่วยเพิ่มความแม่นยำได้
เวลาตอบสนอง:เทอร์โมคัปเปิลมีเวลาตอบสนองที่เร็วกว่าเมื่อเทียบกับ RTD ทำให้มีความทนทานมากกว่าในงานกระบวนการที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
ผลลัพธ์:โดยทั่วไปแล้ว สัญญาณวัดความต้านทานของ RTD จะแสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่าในด้านความเสถียรและความเป็นเส้นตรงในระยะยาว เมื่อเทียบกับสัญญาณแรงดันของเทอร์โมคัปเปิล สัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิทั้งสองประเภทสามารถแปลงเป็นสัญญาณกระแส 4~20 mA และใช้ในการสื่อสารอัจฉริยะได้
จากข้อมูลข้างต้น สรุปได้ว่าปัจจัยสำคัญในการเลือกใช้ระหว่าง RTD และเทอร์โมคัปเปิล คือช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ต้องการวัด RTD เป็นเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมกว่าในช่วงอุณหภูมิต่ำถึงปานกลาง เนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ในขณะที่เทอร์โมคัปเปิลนั้นเหมาะสำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 800℃ กลับมาที่หัวข้อหลัก เว้นแต่จะมีการปรับเปลี่ยนหรือเบี่ยงเบนในอุณหภูมิการทำงานของกระบวนการ การเปลี่ยนมาใช้เทอร์โมคัปเปิลนั้นไม่น่าจะส่งผลให้เกิดประโยชน์หรือการปรับปรุงที่สำคัญจากกรณีการใช้งาน RTD เดิม หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติม โปรดติดต่อเราเซี่ยงไฮ้ หวางหยวนหากมีข้อกังวลหรือความต้องการอื่นใดเกี่ยวกับ RTD และ TR
เวลาโพสต์: 30 ธันวาคม 2567