温度测量是工业过程控制的关键环节之一。电阻温度检测器(RTD)和热电偶(TC)是两种最常用的温度传感器。它们各自具有不同的工作原理、适用测量范围和特点。全面了解它们的特性有助于消除疑虑,并为过程控制做出明智的决策。例如,当需要更换现有的RTD设备时,人们可能会想知道如何选择替代品:是使用其他热阻传感器,还是使用热电偶更好?
RTD(电阻温度检测器)
热电阻 (RTD) 的工作原理是金属材料的电阻随温度变化。RTD 通常由铂制成,例如 Pt100,其电阻与温度之间呈现可预测的近乎线性关系,其中 100Ω 对应于 0℃。RTD 的适用温度范围约为 -200℃ 至 850℃。然而,如果测量范围在 600℃ 以内,其性能可以进一步提高。
热电偶
热电偶是一种利用塞贝克效应测量温度的装置。它由两端连接的两种不同的金属组成。当加热端(测量端)和冷端(始终保持较低温度)之间的温差增大时,会产生一个与温差成正比的电压。根据所用材料的不同,热电偶可以分为许多类型,这些类型会影响其温度范围和灵敏度。例如,K型(NiCr-NiSi)热电偶适用于约1200℃以下的温度,而S型(Pt10%Rh-Pt)热电偶则能够测量高达1600℃的温度。
比较
测量范围:热电阻(RTD)的有效测量范围主要在-200℃至600℃之间。热电偶的适用温度范围则根据刻度不同,可达800℃至1800℃,但一般不建议用于0℃以下的测量。
成本:普通热电偶通常比热电阻便宜。然而,由贵金属制成的高端热电偶价格昂贵,而且其价格会随贵金属市场波动。
准确性:热电阻(RTD)以其高精度和高重复性而著称,可为对温度控制要求严格的应用提供精确的温度读数。热电偶的精度通常低于RTD,且在低温范围(<300℃)内表现欠佳。更高的刻度等级可以提高精度。
响应时间:与 RTD 相比,热电偶的响应时间更快,因此在温度快速变化的动态过程应用中更具适应性。
输出:与热电偶的电压信号相比,RTD的电阻输出通常在长期稳定性和线性度方面表现更佳。两种温度传感器的输出均可转换为4~20mA电流信号,并可用于智能通信。
根据以上信息,我们可以得出结论:选择热电阻 (RTD) 还是热电偶的关键因素是待测的工作温度范围。RTD 因其优异的性能,在中低温度范围内是更理想的传感器;而热电偶则更适用于 800℃ 以上的高温环境。回到正题,除非工艺工作温度发生调整或偏差,否则在原先使用 RTD 的情况下,更换热电偶不太可能带来显著的益处或性能提升。如有任何疑问,欢迎随时联系。上海旺源如果对RTD和TR还有其他任何疑问或需求。
发布时间:2024年12月30日


