Voor temperatuurmeting zijn de primaire temperatuurtransducers thermische sensoren (thermische converters).

In de industrie worden in de regel twee soorten temperatuursensoren gebruikt: thermokoppels en thermoweerstand. Thermokoppelinstrumenten kunnen thermokoppels van elke binnenlandse of buitenlandse fabrikant worden gebruikt, op voorwaarde dat ze een standaardgradatie hebben in overeenstemming met GOST R 50342-92.

Met inrichtingen Termodat RTD kan worden gebruikt eventuele binnen- en buitenlandse fabrikant, mits zij een standaard indeling GOST 50353-92 P, dient de thermistor elektrisch geïsoleerd van de behuizing. Opgemerkt wordt dat de inrichtingen een universele Termodat ingang waarop kan worden aangesloten pyrometers (met schaalverdeling 20 en 21 PK15-RS20) en andere sensoren met gestandaardiseerde signaal 0-50mV 0-20 mA stroom of spanning (0-5mA, 4-20mA).

Thermo-elektrische converters (thermokoppels)

Er zijn verschillende soorten thermokoppels. De meest gebruikelijke thermokoppels zijn chromel-alumel HA (K) en chromel-kopel HC (L). Andere soorten zijn platina-platina-rhodium PP (S en R), ijzer-constantaan LC (J), koper-constantaan MK (T), wolfraam-rhenium BP en enkele andere zijn minder gebruikelijk. De apparaten van Thermodat kunnen met elk type thermokoppel werken. In het geheugen van het instrument worden de kalibratietabellen genaaid, het type kalibratietabel en de bijbehorende aanduiding in het menu worden aangegeven in het paspoort van het apparaat. Voordat u het instrument op de apparatuur installeert, moet u het type thermokoppel instellen dat wordt gebruikt. Het type thermokoppel wordt ingesteld in het derde niveau van de instrumentinstellingsmodus. Bij meerkanaals instrumenten moet één type thermokoppel op alle kanalen worden aangesloten.

Er zij op gewezen dat het thermokoppel werkt op het principe van het meten van het temperatuurverschil tussen de "warme las" (warme junctie) en vrije einden ( "koude lassen") thermoelectrodes. Daarom thermokoppels worden verbonden met het apparaat rechtstreeks of via udlinnitelnyh draden uit hetzelfde materiaal thermokoppel. Temperatuur "koude lassen" bij inrichtingen Termodat gemeten in de zone verbinden van de thermokoppels (bij de aansluitvlakken) en speciale warmtesensor wordt automatisch rekening gehouden bij de berekening van de temperatuur. Om de meest accurate en juiste meting van de temperatuur van de koude punten te bereiken, moet u ervoor zorgen dat de contactvlakken gebied geen grote gradiënten van de temperatuur, convectie stromen (convectie, wind, tocht), evenals de stralingswarmte van hete organismen. Indien opgenomen Termodat apparaat en sluit de jumper (kortsluiting ingang) in plaats van een thermokoppel om de invoereenheid, wanneer het apparaat gemeten temperatuur op het contact (par "koude las") vertonen. Direct na het inschakelen is deze temperatuur in de buurt van de omgevingstemperatuur en neemt deze vervolgens iets toe wanneer het apparaat zichzelf verwarmt. Dit is een normaal proces, aangezien het probleem niet de thermo-compensatieoneer de omgevingstemperatuur en de temperatuur van de koude punten te meten. Indien nodig kan de sensor voor temperatuurcompensatie worden aangepast. Aanpassingen moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met de kalibratie-instructies.

Als u twijfels hebt over de juiste werking van het apparaat en het onderhoud van het thermokoppel, de compensatiedraad, raden wij aan om als eerste test het thermokoppel in kokend water onder te dompelen. De aflezingen van het apparaat mogen niet meer dan 1-2 graden verschillen van 100 graden. Een grondiger controle en afstelling van het apparaat kan worden uitgevoerd in overeenstemming met de kalibratie-instructie.De apparaten van de Thermodat hebben een hoge ingangsweerstand, zodat de weerstand van het thermokoppel en de compensatiedraden en hun lengte in principe niet van invloed zijn op de nauwkeurigheid van de meting. Hoe korter de thermokoppel-draden, hoe minder elektrische interferentie er is. In elk geval mag de lengte van de thermokoppeldraden niet meer dan 100 m bedragen. Als het nodig is om de temperatuur op grote afstanden te meten, is het beter om systemen met twee blokken te gebruiken met een afstandsbediening (apparaten van het type Thermodot-22). In deze apparaten is de verbinding tussen de meeteenheid en de display-eenheid digitaal, de afstand tussen beide kan meer dan 200 m bedragen. Er moet rekening worden gehouden met het feit dat thermokoppels in twee typen zijn geconstrueerd - geïsoleerd of niet geïsoleerd van de behuizing (een warme las is geïsoleerd of aan de beschermkap gelast). Instrumenten met één kanaal kunnen met elk thermokoppel worden gebruikt en apparaten met meerdere kanalen kunnen alleen werken met thermokoppels die zijn geïsoleerd van de behuizing.

Instrumenten Thermodotaat kan worden aangesloten op zowel warmtebestendig koper (TCM) als platina (TSP). Wanneer u het instrument instelt, moet u het type thermistor en de kalibratie (weerstand op 0 ° C) in het derde niveau van de instelfunctie instellen. De standaardwaarden zijn 50 en 100 ohm (50M, 50P, 100M, 100P), maar er kunnen ook andere waarden worden ingesteld. Bij apparaten met meerdere kanalen moet één type thermoweerstand op alle kanalen worden aangesloten.

Thermische weerstanden kunnen op het TERMODAT-apparaat worden aangesloten als een driedraads- of tweedraads- circuit. Een tweedraadsaansluitschema geeft bevredigende resultaten wanneer de sensor op korte afstand van het instrument wordt verwijderd. We zullen onze woorden verduidelijken. Stel dat u een koperen thermistor gebruikt met een rating van 100 ohm (100M graden). De weerstand van deze sensor verandert met dR = 0,4% R = 0,4 Ohm, met een temperatuurverandering van één graad. Dit betekent dat als de weerstand van de draden die de temperatuursensor verbinden met het instrument 0,4 Ohm is, de temperatuurmeetfout een graad zal zijn. De tabel geeft referentiewaarden voor de weerstand van koperen draden met verschillende doorsneden en toegestane draadlengten voor een tweedraadsaansluitschema.

radiohlam.ru

nuttige apparaten van radio-klasse

Wat is het verschil tussen thermokoppel en thermoweerstand

Wat is het verschil tussen thermokoppel en thermoweerstand

Gepost door electrogirla op za sep 01, 2009, 23:59 uur

Re: thermokoppel en thermoweerstand

Bericht door rhf-admin »02 september 2009, 01:03 am

Re: thermokoppel en thermoweerstand

Gepost door kotenok op wo 10 oktober 2009, 18:20 uur

Re: thermokoppel en thermoweerstand

Bericht door rhf-admin »12 oktober 2009, 23:12

Re: thermokoppel en thermoweerstand

Geplaatst door kotenok op 29 april 2010, 1:32 uur

Forum over polymeren PlastEkspert

Het grootste onafhankelijke platform voor het op verschillende manieren bespreken van de productie en verwerking van kunststoffen en elastomeren. Aanbevelingen van vooraanstaande specialisten.

Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 1 Bericht door stdio »05 februari 2015, 22:02

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 2 Bericht door Dimitry »05 februari 2015, 22:14

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 3 Bericht door stdio »05 februari 2015, 22:28

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 4 Bericht door agent_serg op 06 februari 2015, 09:25 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 5 De boodschap van Sergpolimer »06 feb 2015, 10:00

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 6 Bericht door stdio »Thu 06 februari,

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 7 Post door agent_serg op 06 februari 2015, 13:54 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 8 Bericht door stdio op 06-feb-2015, 14:12 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 9 De boodschap van Sergpolimer »06 feb 2015, 14:37

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 10 Bericht door agent_serg op 06 februari 2015, 14:53 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

Bericht Geplaatst: wo feb 06,

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 12 Geplaatst door stdio op 06-feb-2015, 16.30 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

Bericht Geplaatst: wo feb 05,

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

Bericht Geplaatst: wo feb 05,

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 15 Bericht door croc op za 06 feb 2015, 21:27 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 16 Bericht door stdio »Don 06 februari, 21.48 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 17 De boodschap van Sergpolimer »09 feb 2015, 09:41

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 18 Het bericht croc »09 februari 2015, 12:46 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 19 De boodschap van Sergpolimer »09 feb 2015, 14:38

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 21 Bericht door marata »26 jul. 2016, 16:36 uur

Re: Wat is beter om thermokoppel of thermische weerstand te nemen

# 22 Bericht door agent_serg »op 26 juli 2016, 05:42

Wat is de temperatuur? Hoe correct temperatuur meten? Wat te kiezen: thermoweerstand of thermokoppel? Tips voor gebruik.

Temperatuur meting

Van de vier waarden van het Internationaal Stelsel van Eenheden (SI), onlosmakelijk verbonden met menselijke activiteit: massa, lengte, tijd en temperatuur, bleef de laatste een volledig raadsel voor de mensheid tot de 18e eeuw. Maar zelfs vandaag weten weinigen die verschillende manieren gebruiken om de temperatuur te meten, wat ze meten.

Weerstandsthermometers

De belangrijkste norm in de landen van de douane-unie, die algemene technische vereisten vaststelt voor technische weerstandsthermometers: GOST 6651-2009. Het komt bijna volledig overeen met IEC 60751. Hieronder staan ​​enkele parameters uit dit document.

Onlangs zijn platina thermo-weerstanden actief begonnen om koper en thermokoppels te verplaatsen. Dit komt door het verschijnen op de markt van goedkope platinafilm warmtegevoelige elementen, die in tegenstelling tot koper stabieler zijn en over een groter temperatuurbereik werken. En in vergelijking met thermokoppels - ze bieden een hogere meetnauwkeurigheid en vereisen niet het gebruik van een dure thermocompensatiekabel. Koperthermometers worden echter nog steeds veel gebruikt in Rusland. Een van de belangrijkste voordelen van koper is de zeer goede lineaire afhankelijkheid van zijn weerstand op temperatuur in het bereik van min 50 tot + 200 ° C en hoger dan de gevoeligheid van platina. Meer dan 200 ° C begint koper zeer snel in de lucht te oxideren, dus de bovengrens van de meting voor koperen RTD's is meestal ingesteld op 180 ° C. Bij de productie van draad met een diameter van 30 tot 80 micron. Met een verdere verkleining van de diameter nemen de kosten van de draad sterk toe en wordt de fabricage van een thermistor met de gegeven parameters problematisch.

In het geval van een tweedraadsschakeling wordt de weerstand van de externe geleiders toegevoegd aan de weerstand van de CHE, wat leidt tot het verschijnen van een extra meetfout. Het is duidelijk dat deze methode alleen kan worden gebruikt voor EC met hoge weerstand. Van de meest gebruikte is de Pt1000. Het is eenvoudig om te berekenen dat om een ​​meetnauwkeurigheid van 0,1 ° C te garanderen, de totale weerstand van de externe geleiders niet groter mag zijn dan 3,8 Ω.

Tips voor het kiezen en installeren van weerstandsthermometers

Er zijn triviale waarheden die moeten worden gevolgd bij het kiezen van de juiste temperatuursensor. Natuurlijk moet u eerst aandacht besteden aan het meetbereik en de nauwkeurigheid. Ten tweede moet u het probleem oplossen met het basisontwerp: in de aansluitpuntkop of met een kabeluitgang. Sensoren met kabeluitgang zijn meer geminiaturiseerd en minder inertiaal. Ze zijn al volledig klaar voor verbinding met het secundaire apparaat. Maar de bovengenoemde voordelen zijn ook hun nadelen. De miniatuurbehuizing is daarom een ​​kleine afmeting van het gevoelige element en een kleine meetstroom. Een star verbonden kabel draagt ​​een slechtere mate van bescherming tegen water dan voor sensoren in de aansluitpuntkop. Deze sensoren zijn zeker duurder vanwege de hoge kosten van de gebruikte hogetemperatuurkabel. Ze zijn minder betrouwbaar met mechanische invloeden, wederom vanwege de aanwezigheid van een kabel. Met een thermistor in de aansluitpuntkop is het niet nodig om een ​​kabel met hoge temperatuur te gebruiken. Minus deze sensoren in één - algemene afmetingen, wat in sommige gevallen belangrijk is.

thermokoppels

In vergelijking met thermometers hebben thermokoppels een aantal zeer grote voordelen en dezelfde grote nadelen. Over het algemeen zijn deze twee klassen van instrumenten zeer organisch complementair. En de taak van Kipovian is om te bepalen welke temperatuursensor hij nodig heeft voor een bepaalde taak.

Digitrode

ingebedde computersystemen voor digitale elektronica

Het thermokoppel verschilt van de thermistor

Thermokoppel en thermistor (thermistor) zijn meettoestellen voor temperatuurbepaling en controle. Beide zijn weerstandssensoren, maar ze hebben verschillende werkingsprincipes.

Het thermokoppel heeft twee hoofddraden die aan het gewricht zijn vastgelast. Dergelijke draden worden gebruikt omdat ze bestand zijn tegen extreme temperaturen. Versies die zijn gemaakt met edelmetaalverbindingen zijn bestand tegen verwarming tot 1800 ° C. Het ontwerp van het thermokoppel kost meer dan een thermistor, wat zorgt voor een grotere gevoeligheid en stabiliteit.

Thermistors gebruiken metaaloxidepellets die ingekapseld zijn met epoxyhars of glas. Typisch zijn thermistors thermistors met een negatieve temperatuurcoëfficiënt. Afhankelijk van het ontwerp variëren de prijzen en kenmerken van de thermistors, maar het apparaat heeft standaard voordelen. Thermistors zijn erg gevoelig en kunnen compact worden gemaakt voor gebruik in een kleine ruimte.

Hier zijn de belangrijkste verschillen tussen thermokoppels en thermistors.

• Een thermokoppel is een type apparaat dat wordt gebruikt om de temperatuur te meten
  
• Een thermistor is een thermische weerstand waarvan de weerstand varieert met de temperatuur.
  

• Thermokoppels zijn gemaakt van metaal of metaallegeringen zoals koper, ijzer, chroom en platina, etc.
  
• De thermistor wordt vervaardigd door een halfgeleider of door middel van magnesiumoxide, nikkel of kobaltoxide.
  

• Dit symbool van het thermokoppel
  

thermistor

De temperatuursensor is een van de meest gebruikte apparaten. Het belangrijkste doel is om de temperatuur waar te nemen en om te zetten in een signaal. Er zijn veel verschillende soorten sensoren. De meest voorkomende hiervan zijn thermokoppel en thermistor.

types

Detectie en meting van temperatuur is een zeer belangrijke activiteit, heeft vele toepassingen: van een eenvoudig huishouden tot een industrieel. Een thermosensor is een apparaat dat temperatuurgegevens verzamelt en weergeeft in een voor mensen leesbaar formaat. De markt van temperatuursounding laat een continue groei zien vanwege de behoefte aan onderzoek en ontwikkeling in de halfgeleider- en chemische industrie.

Thermische sensoren zijn in principe uit twee typen:

• Contact. Dit zijn thermokoppels, gevulde systeemthermometers, thermische sensoren en bimetaalthermometers;
• Contactloze sensoren. Dit zijn infraroodtoestellen, ze hebben ruime kansen in de defensiesector vanwege hun vermogen om het thermische vermogen van straling te detecteren uit optische en infrarode stralen die worden uitgestraald door vloeistoffen en gassen.

Thermokoppel (bimetaal apparaat) bestaat uit twee verschillende soorten draden (of zelfs gedraaid) samen. Het principe van de werking van het thermokoppel is gebaseerd op het feit dat de snelheden waarmee twee metalen uitzetten anders zijn. Het ene metaal expandeert meer dan het andere en begint te buigen rond een metaal dat niet uitzet.

Een thermistor is een soort weerstand waarvan de weerstand wordt bepaald door de temperatuur. De laatste wordt meestal gebruikt tot 100 ° C, terwijl het thermokoppel is ontworpen voor hogere temperaturen en niet zo nauwkeurig. Circuits die gebruikmaken van thermokoppels bieden millivolt-uitgangen, terwijl thermistorcircuits zorgen voor hoge uitgangsspanningen.

Belangrijk! Het grote voordeel van thermistors is dat ze goedkoper zijn dan thermokoppels. Ze kunnen worden gekocht voor centen en ze zijn gemakkelijk te gebruiken.

Werkingsprincipe

De thermistors zijn meestal gevoelig en hebben verschillende thermische weerstanden. In een onverwarmde geleider hebben de atomen waaruit het materiaal bestaat de neiging om zich in de juiste volgorde te vestigen en lange rijen te vormen. Wanneer de halfgeleider wordt verwarmd, neemt het aantal actieve ladingsdragers toe. Hoe meer beschikbare dragers, hoe meer geleidbaarheid het materiaal heeft.

De weerstands- en temperatuurcurve vertoont altijd een niet-lineaire karakteristiek. De thermistor werkt het beste in een temperatuurbereik van -90 tot 130 graden Celsius.

Belangrijk! Het principe van de thermistor is gebaseerd op de basiscorrelatie tussen metalen en temperatuur. Ze zijn gemaakt van halfgeleidende verbindingen, zoals sulfiden, oxiden, silicaten, nikkel, mangaan, ijzer, koper, enz., Kunnen zelfs een lichte temperatuurverandering voelen.

Een elektron dat door een aangelegd elektrisch veld wordt geduwd, kan zich verplaatsen naar relatief grote afstanden voordat het botst met een atoom. De botsing vertraagt ​​de beweging, waardoor de elektrische "weerstand" afneemt. Bij een hogere temperatuur verschuiven de atomen meer, en wanneer een bepaald atoom enigszins afwijkt van zijn gebruikelijke "geparkeerde" positie, zal het hoogstwaarschijnlijk een passerend elektron tegenkomen. Deze "vertraging" manifesteert zich in de vorm van een toename in elektrische weerstand.

Voor informatie. Wanneer het materiaal afkoelt, zetten elektronen zich af op de laagste valentieschillen, worden niet onderzocht en verplaatsen zich dienovereenkomstig minder. De weerstand tegen beweging van elektronen van het ene potentiaal naar het andere neemt af. Naarmate de metaaltemperatuur stijgt, neemt de weerstand van het metaal ten opzichte van de elektronenstroom toe.

Kenmerken van constructies

Door hun aard zijn thermistors analoog en zijn onderverdeeld in twee typen:

• metaal (posistors),
• halfgeleider (thermistoren).

posistors

Materiaal voor thermo-weerstanden kan niet worden gebruikt door stroomgeleiders, omdat aan deze apparaten enkele eisen worden gesteld. Het materiaal voor hun vervaardiging moet een hoge TCR hebben.

Koper en platina zijn geschikt voor dergelijke vereisten, afgezien van hun hoge kosten. Kopermonsters van TCM-thermo-weerstanden worden veel gebruikt, waarbij de lineariteit van de weerstand versus temperatuur veel hoger is. Hun nadeel is de lage specifieke weerstand, snelle oxideerbaarheid. In dit opzicht heeft op koper gebaseerde thermoweerstand beperkte toepassing, niet meer dan 180 graden.

PTC's zijn ontworpen om de stroom te begrenzen bij verhitting door dissipatie met een hoger vermogen. Daarom worden ze in serie geplaatst in het wisselstroomcircuit om de stroom te verminderen. Ze (letterlijk een van hen) worden heet van te veel stroom. Deze apparaten worden gebruikt in een circuitbeveiligingsapparaat, zoals een zekering, als een timer in het demagnetisatiecircuit van de spoelen van CRT-monitoren.

Voor informatie. Wat is een posistor? Een apparaat waarvan de elektrische weerstand toeneemt afhankelijk van de temperatuur wordt een posistor (PTC) genoemd.

thermistors

Een apparaat met een negatieve temperatuurcoëfficiënt (dit is wanneer de temperatuur hoger is, hoe lager de weerstand) wordt de NTC-thermistor genoemd.

Voor informatie. Alle halfgeleiders hebben een variërende weerstand naarmate de temperatuur stijgt of daalt. Dit manifesteert hun overgevoeligheid.

Kenmerken en aanduiding van een thermistor

NTC-thermistors worden op grote schaal gebruikt als startstroombegrenzers, zelfregelende overstroombeveiligers en zelfregulerende verwarmingselementen. Meestal worden deze apparaten parallel geïnstalleerd in een wisselstroomcircuit.

Ze zijn overal te vinden: in auto's, vliegtuigen, airconditioners, computers, medische apparatuur, incubators, haardroger, stopcontacten, thermostaten, digitaal, draagbare kachels, koelkasten, ovens, kachels of andere apparaten van alle soorten.

De thermistor wordt gebruikt in brugcircuits.

Technische specificaties

Thermoresistoren worden gebruikt voor het opladen van batterijen. Hun belangrijkste kenmerken zijn:

1. Hoge gevoeligheid, temperatuurcoëfficiënt van weerstand is 10 - 100 keer groter dan die van metaal;
2. Breed scala aan bedrijfstemperaturen;
3. Klein formaat;
4. Gemakkelijk te gebruiken, de weerstandswaarde kan worden geselecteerd tussen 0,1

100 kOhm;

De kwaliteit van het instrument wordt gemeten in termen van standaardkenmerken, zoals responstijd, nauwkeurigheid, pretentie zonder wijzigingen in andere fysieke omgevingsfactoren. Levensduur en bereik van metingen zijn verschillende belangrijke kenmerken waarmee rekening moet worden gehouden bij gebruik.

Toepassingsgebied

Thermistors zijn niet erg duur en zijn gemakkelijk toegankelijk. Ze bieden een snel antwoord en zijn betrouwbaar in gebruik. Hieronder staan ​​voorbeelden van toepassingen van apparaten.

Thermische sensor van lucht

Automotive-temperatuursensor - dit is de NTC-thermistor, die op zichzelf zeer nauwkeurig is als hij op de juiste manier is gekalibreerd. Het apparaat bevindt zich meestal achter het rooster of de bumper van de auto en moet zeer nauwkeurig zijn, omdat het wordt gebruikt om het punt van ontkoppeling van automatische klimaatregelingssystemen te bepalen. De laatste worden geregeld in stappen van 1 graad.

Auto-thermische sensor

De thermistor is ingebouwd in de motorwikkeling. Doorgaans is deze sensor aangesloten op een temperatuurrelais (controller) om een ​​"Automatische temperatuurbeveiliging" te bieden. Wanneer de motortemperatuur de in het relais ingestelde waarde overschrijdt, wordt de motor automatisch uitgeschakeld. Voor minder kritische toepassingen wordt het gebruikt om een ​​temperatuuralarm met een indicatie te activeren.

Brandsensor

Je kunt je eigen brandbestrijdingsapparaat maken. Verzamel het circuit van een thermistor of bimetalen strips geleend van de starter. Het is dus mogelijk om een ​​alarm te activeren op basis van de actie van een zelfgemaakte thermische sensor.

In de elektronica is er altijd iets te meten, bijvoorbeeld temperatuur. De thermistor, een elektronische component op basis van halfgeleiders, is de beste oplossing voor deze taak. Het apparaat detecteert een verandering in de fysieke grootheid en wordt omgezet in een elektrische grootheid. Ze zijn een soort maat voor de groeiende weerstand van het uitgangssignaal. Er zijn twee soorten instrumenten: in het geval van posistors, met toenemende temperatuur, neemt de weerstand toe, en in thermistors daarentegen, is het tegendeel. Deze zijn in feite tegenovergesteld en zijn dezelfde elementen volgens het werkprincipe.

Weerstandsthermometers: types, soorten constructie, tolerantieklassen

Thermometrie verwijst naar de meest eenvoudige en effectieve meetmethoden. Het is gebaseerd op het feit dat de fysische eigenschappen van het materiaal variëren met de temperatuur. Met name door de weerstand van een metaal, legering of halfgeleiderelement te meten, is het mogelijk om de temperatuur ervan met een hoge mate van nauwkeurigheid te bepalen. Sensoren van dit type worden thermo-elektrische of thermoweerstand genoemd. We bieden verschillende soorten apparaten, hun werking, ontwerp en functies.

Typen temperatuursensoren

De meest voorkomende typen weerstandsthermometers (hierna aangeduid als "TS") zijn:

1. Halfgeleidersensoren. De onderscheidende kenmerken van deze apparaten bestaan ​​in een hoge nauwkeurigheid en stabiele gevoeligheid, evenals in het vermogen om snelle processen te meten. Door de lage meetstroom is het mogelijk om te werken met extreem lage temperaturen (tot -270 ° C). Een voorbeeld van een TC-ontwerp voor halfgeleiders. Thermistor ontwerp

Legend:

• A - Meter's conclusies.
• В - Glazen stop die de beschermhoes afdekt.
• C - Beschermende hoes gevuld met helium.
• D - Elektrische isolatiefilm die de binnenkant van de hoes bedekt.
• E - Halfgeleidergevoelig element (hierna "CE" genoemd), in het gegeven voorbeeld is dit germanium gedoteerd met antimoon.

1. Metalen sensoren. In dergelijke meters verschijnt een draad- of filmweerstand in de kwaliteit van de CHE, geplaatst in een behuizing van keramiek of metaal. Het metaal dat wordt gebruikt om het sensorelement te maken, moet technologisch stabiel zijn en bestand tegen oxidatie, en ook een voldoende temperatuurcoëfficiënt hebben. Platina is bijna ideaal voor dergelijke criteria. Waar er niet zo hoge eisen aan metingen zijn, kan nikkel of koper worden gebruikt. Als voorbeeld temperatuursensoren: PT1000, PT500, P TSC 100, de TSC PT100, PMT 50P, SCI-296, SCI-045, TS 125, Jumbo, TPA, enz Ram

Uitleg van afkortingen

Dat er geen vragen waren, dat dergelijke ТСМ, we zullen het decoderen van deze en andere afkortingen resulteren:

• TCM is een weerstandsthermometer (TC), in het gevoelige element (CHE) waarvan koperdraad (M) wordt gebruikt.
• TSP past platina (draad van platina) CHE toe.
• CTS b - de aanduiding van een set van meerdere platina-TS's, waarmee multizone-metingen kunnen worden uitgevoerd, in de regel wordt de installatie van dergelijke apparaten uitgevoerd aan de in- en uitgang van het verwarmingssysteem om het temperatuurverschil vast te stellen.
• TPT is een technische (T) platinathermometer (PT).
• KTPTR - een set TPT-apparaten, de letter "P" aan het uiteinde geeft aan dat het niet alleen het temperatuurverschil tussen verschillende sensoren kan meten.
• TPNH - "N" aan het einde van de TSP, geeft aan dat de sensor een lage temperatuur heeft.
• NAX - onder deze afkorting wordt een "nominale statische eigenschap" verstaan ​​die overeenkomt met de standaard "temperatuurbestendigheid" -functie. Het is voldoende om naar de tabel van de NC voor pt100 of een andere sensor (bijvoorbeeld pt1000, rtd, ntc, etc.) te kijken om een ​​idee te krijgen van de kenmerken ervan.
• ETS - referentie-instrumenten voor het kalibreren van sensoren.

Wat is het verschil tussen een thermokoppel en een thermokoppel?

Het thermokoppelcircuit, het ontwerp en ook het werkingsprincipe verschilt aanzienlijk van de weerstandsthermometer, we zullen dit in eenvoudige woorden vertellen. Het apparaat pt100, evenals andere sensoren, het werkingsprincipe is gebaseerd op de vergelijkbaarheid tussen de verandering in metaaltemperatuur en zijn weerstand.

Het thermokoppelprincipe is gebaseerd op verschillende eigenschappen van twee metalen die zijn samengevoegd tot een enkele bimetalen structuur. Het apparaat, de verbinding, toewijzing van het thermokoppel en een beschrijving van de fout van deze apparaten worden in een apart artikel besproken.

Nu is het genoeg om te begrijpen dat het thermokoppel en TSP, bijvoorbeeld pt100, compleet verschillende apparaten zijn, verschillend in het werkingsprincipe.

Platina-temperatuurmeters

Gezien de prevalentie van metaalsensoren, is het zinvol om een ​​korte beschrijving van deze apparaten te geven om de vergelijkende kenmerken van verschillende soorten en kenmerken visueel te laten zien en ook de toepassingsomvang te beschrijven.

In overeenstemming met de normen van GOST 6651 2009 en IEC 60751, moet voor werkinstrumenten van dit type de waarde van de temperatuurcoëfficiënt 0,00385 ° С -1 zijn, de referentie - 0,03925 ° С -1. Bereik van gemeten temperatuur: van-196.0 ° С tot 600.0 ° С. Ongetwijfeld voordelen zijn een hoge nauwkeurigheidsfactor, een temperatuurbestendigheidskarakteristiek dicht bij de lijn en stabiele parameters. Het nadeel is dat de aanwezigheid van edele metalen de bouwkosten verhoogt. Opgemerkt moet worden dat moderne technologie het mogelijk maakt om de inhoud van dit metaal te minimaliseren, hetgeen het mogelijk maakt om de productiekosten te verlagen.

Het belangrijkste toepassingsgebied is het regelen van de temperatuur van verschillende technologische processen. Een dergelijke inrichting kan bijvoorbeeld worden geïnstalleerd in een pijpleiding waarin de dichtheid van het werkmedium sterk temperatuurafhankelijk is. In dit geval worden de aflezingen van de vortexstroommeter gecorrigeerd met informatie over de temperatuur van het werkmedium.

Sensor thermokoppel TSP 5071 vervaardigd door Elemer

Nikkelbestendigheidsthermometers

De temperatuurcoëfficiënt (hierna TC) voor dit type meetapparatuur is de hoogste - 0,00617 ° С -1. Het bereik van gemeten temperaturen is ook aanzienlijk smaller dan in platina CE's (van -60,0 ° C tot 180,0 ° C). Het grote voordeel van deze apparaten is het hoge niveau van het uitgangssignaal. Tijdens het gebruik moet rekening worden gehouden met de bijzonderheid die gepaard gaat met de nadering van de verwarmingstemperatuur tot het Curie-punt (352,0 ° C), wat een aanzienlijke verandering in parameters veroorzaakt door onvoorspelbare hysteresis.

Deze apparaten worden praktisch niet gebruikt, omdat ze in de meeste gevallen kunnen worden vervangen door apparaten met kopergevoelige elementen, die veel goedkoper en technologischer zijn (gemakkelijker te produceren).

Kopersensoren (TCM)

TC van koperen meetinstrumenten - 0,00428 ° С -1, het bereik van gemeten temperaturen is enigszins smaller dan dat van nikkelanalogen (van -50,0 ° С tot 150 ° С). De onbetwiste voordelen van koperen meters omvatten hun relatief lage kosten en het dichtst bij de "temperatuurbestendigheid" lineaire karakteristiek. Maar een beperkt bereik van gemeten temperaturen en parameters met lage weerstand beperken de reikwijdte van TCM-thermische converters aanzienlijk.

Uiterlijk van het thermokoppel TCM 1088 1

Maar niettemin koper sensoren te vroeg om te schrijven, zijn er vele voorbeelden van succesvolle implementaties, zoals TCA Metran 2700 die is ontworpen voor verschillende soorten van de industrie, maar ook met succes gebruikt in de woningbouw.

Aangezien de platina-thermistoren het meest gevraagd zijn, laten we de varianten van hun ontwerp eens bekijken.

Typische ontwerpen van platina thermische weerstanden

De meest voorkomende was de uitvoering van de CE in het PTS, de "spanningsvrije spiraal" genoemd, van buitenlandse fabrikanten die het doorgeeft onder de term "Strain-vrij". Een vereenvoudigde versie van deze constructie wordt hieronder weergegeven.

Strainvrij ontwerp

Legend:

• A - Thermo-elektrisch element leidt.
• B - Beschermende behuizing.
• C - Spiraal van platinadraad.
• D - Fijn verdeelde vulstof.
• E - Glazuur dat de CE verzegelt.

Zoals te zien is in de figuur, worden vier spiralen van platinadraad in speciale kanalen geplaatst, die dan worden gevuld met fijn gedispergeerd vulmiddel. In de rol van de laatste, gezuiverd uit onzuiverheden, aluminiumoxide (Al₂O₃). Het opvulmateriaal zorgt voor isolatie tussen de windingen van de draad en speelt ook de rol van een schokdemper bij trillingen of wanneer deze uitzet als gevolg van verwarming. Een speciaal glazuur wordt gebruikt om de gaten in de beschermende behuizing af te dichten.

In de praktijk zijn er veel variaties op het typeontwerp, de verschillen kunnen zijn in het ontwerp, het afdichtingsmateriaal en de grootte van de hoofdcomponenten.

Prestaties Hollow Annulus.

Dit type constructie is relatief nieuw, het is ontwikkeld voor gebruik in de nucleaire industrie, maar ook op locaties van bijzonder belang. In andere gebieden worden sensoren van dit type praktisch niet gebruikt, de belangrijkste reden hiervoor is de hoge kosten van producten. Kenmerkende kenmerken zijn hoge betrouwbaarheid en stabiele eigenschappen. We geven een voorbeeld van een dergelijke constructie.

Voorbeeld van "Hollow Annulus"

Legend:

• A - Conclusies met ChE.
• B - Isolatie van de conclusies van de CE.
• C - Isolerend fijnverdeeld vulmiddel.
• D - Beschermende sensorbehuizing.
• E - Draad gemaakt van platina.
• F - Metalen buis.

CHE van dit ontwerp is een metalen buis (holle cilinder), bedekt met een laag isolatie, waarop de platinadraad is gewikkeld. Als een cilindermateriaal wordt een legering met een temperatuurcoëfficiënt in de buurt van platina gebruikt. Isolatiecoating (Al₂O₃) wordt aangebracht door warm spuiten. Het verzamelde ChE wordt geplaatst met een beschermende omhulling, waarna het wordt verzegeld.

Dit ontwerp wordt gekenmerkt door lage traagheid, het kan in het bereik liggen van 350,0 milliseconden tot 11,0 seconden, afhankelijk van of een ondergedompeld of gemonteerd CHE wordt gebruikt.

Filmprestaties (dunne film).

Het belangrijkste verschil met de vorige soort is dat platina wordt afgezet op een keramische of plastic basis met een dunne laag (enkele microns dik). Voor spuiten wordt een beschermende coating van glas, epoxy of kunststof aangebracht.

Miniatuur filmsensor

Dit is het meest voorkomende type constructie, de belangrijkste voordelen hiervan zijn lage kosten en kleine afmetingen. Bovendien hebben filmsensors een lage traagheid en een relatief hoge inwendige weerstand. De laatste elimineert praktisch het effect van de weerstand van de leidingen op de instrumentaflezingen (de tabellen van thermoweerstand zijn te vinden op het netwerk).

Wat de stabiliteit betreft, is deze inferieur aan draadsensoren, maar er moet rekening worden gehouden met het feit dat de filmtechnologie van jaar tot jaar wordt verbeterd en dat de voortgang vrij duidelijk is.

Glasisolatie van de spiraal.

In sommige dure TS is platinadraad bedekt met glasisolatie. Dit ontwerp biedt volledige afdichting van CHE en verhoogt de vochtbestendigheid, maar vernauwt het bereik van de gemeten temperatuur.

Tolerantieklasse

Volgens de huidige voorschriften is een zekere afwijking van de lineaire "temperatuurbestendigheid" -karakteristiek toegestaan. De volgende tabel toont de overeenstemming van de nauwkeurigheidsklasse.

Tabel 1. Tolerantieklassen.

Thermokoppels en thermoweerstand

Belangrijkste technische kenmerken en apparaten van thermische weerstandstransducers en thermokoppels. Principes, methoden voor het kalibreren van de temperatuursensor. Het proces van kalibratie van de kalibrator. Instrumenten en het kalibratieschema voor het meten van de temperatuur

Het verzenden van je goede werk naar de knowledge base is eenvoudig. Gebruik het onderstaande formulier

Studenten, graduate studenten, jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

Gehost op http://www.allbest.ru/

Gehost op http://www.allbest.ru/

Thermokoppels en thermoweerstand

In verband met de intensieve introductie van nieuwe wetenschap-intensieve technologieën, is de urgentie van het bevorderen van de ontwikkeling van meet- en kalibratiemogelijkheden een tijdrovende vereiste geworden.

Ontoereikende nauwkeurigheid van verschillende methoden en meetmethoden blijft het grootste obstakel voor innovatie in praktisch alle sectoren van de economie, geneeskunde, gezondheid, defensie en ecologie. Praktisch in alle nieuwe technologieën is de afschrikking de afwezigheid van nauwkeurige en voldoende gevoelige sensoren van verschillende waarden die nodig zijn voor real-time bewaking van processen en het creëren van besturingssystemen, niet alleen voor nieuwe technologische processen, maar ook voor milieuomstandigheden. [1]

Zoals u weet, zijn temperatuurmetingen een van de populairste soorten metingen in de wetenschap en de industrie. Bovendien neemt niet alleen de hoeveelheid en nomenclatuur van de instrumenten die worden gebruikt voor temperatuurmetingen toe, maar ook de eisen aan de nauwkeurigheid van metingen nemen gestaag toe.

Aanzienlijke vooruitgang bij de ontwikkeling van temperatuurmeetinstrumenten in de laatste twee decennia is voornamelijk bereikt door de ontwikkeling van elektronica. Het meten van informatie over temperatuur is noodzakelijk bij elke ontwikkeling die wordt uitgevoerd op de prioriteitsgebieden van ontwikkeling van wetenschap, technologie en technologie. Metingen van weerstand en spanning hebben het mogelijk gemaakt om in grote mate de mogelijkheden van thermische weerstandsomvormers en thermokoppels te realiseren. In dit geval wordt ook een positief effect bereikt door statistische verwerking van de meetresultaten en een toename van de nauwkeurigheid van het berekenen van de temperatuur uit de gemeten elektrische parameters.

Een belangrijk probleem bij de ontwikkeling van een metrologisch systeem voor het verschaffen van temperatuurmetingen is de verbetering van methoden en middelen voor het overbrengen van de grootte van een eenheid van temperatuur van een standaard naar werkende meetinstrumenten. Dit probleem omvat de volgende taken:

· Optimalisatie van het systeem van overdracht van de eenheid van temperatuur van de standaard naar de werkende meetinstrumenten;

· Verbetering van methoden voor het overbrengen van de grootte van een eenheid;

· Verbetering van de middelen voor het overbrengen van de grootte van een eenheid.

Verificatieprogramma, geleid door de twee state primaire standaarden, omvat het gehele bereik van de internationale temperatuurschaal ITS-90 en regelt de temperatuur van de unitgrootte transfer voor alle bestaande en toekomstige middel van metingen van de fysische grootheid, en zorgt voor de nauwkeurigheid van de afmeting overdrachtseenheid op dat moment nodig, alsmede nauwkeurigheid geprojecteerd voor de komende 10-15 jaar.

· Het vergroten van de nauwkeurigheid van het overbrengen van de grootte van een eenheid temperatuur door nieuwe, meer nauwkeurige, technische middelen te gebruiken;

· Opneming in het verificatiecircuit van transmissiecircuits van de eenheidstemperatuureenheid met behulp van perspectieftechnische middelen, waarvan de ontwikkeling nog steeds aan de gang is, maar in de komende jaren zal worden voltooid;

· Opname in het verificatiecircuit van transmissiecircuits van de temperatuur van de unit voor nieuwe, zeer nauwkeurige meetinstrumenten, die voorheen niet bestonden.

Nieuwe, nauwkeurigere manieren om de grootte van een temperatuureenheid over te brengen zijn:

· Platina-palladium en goud-platina thermokoppels, waarvan de nauwkeurigheid hoger is dan de nauwkeurigheid van de eerder gebruikte platina-rhodium-platina en platina-rhodium-platina-rhodium thermokoppels;

· Temperatuurmaatregelen, die worden gebruikt als apparatuur voor het realiseren van de temperaturen van faseovergangen van zuivere stoffen en verschillende eutectische legeringen (metaal, organisch), evenals temperatuurkalibrators die worden gebruikt door precisiethermometers als dragers van de temperatuurschaal;

· Nieuwe "zwarte body" -radiatoren en referentiepyrometers die worden gebruikt om de temperatuur van de unit over te dragen in het gebied van stralingsthermometrie.

Er moet met name worden opgemerkt dat vanaf 1 januari 2008 de nieuwe nationale normen GOST R 8.625-2006 en GOST R 8.624-2006 in de Russische Federatie zijn geïntroduceerd, met technische vereisten en verificatiemethoden voor thermometers voor bedrijfsweerstanden (TC). De complexiteit van de implementatie van deze normen is te wijten aan het feit dat de standaard GOST R 8.624 de term "meetonzekerheid" introduceerde, die grote wiskundige berekeningen en zinvollere toepassing vereist dan de oude term "meetfout".

GOST 8624 formuleert aan individuele soorten geverifieerd: 6.3 de referentieweerstand thermometers en thermostaten punt 6.4 kalibratie- inrichting voor punt 6.5 referentiepunten, Sectie 6.6 instrumentatie en het hele scala van keuringen - n. 6.8.

Het doel van het werk is om de kwesties van metrologische ondersteuning van temperatuurmeting te overwegen. Om dit te bereiken, hebt u nodig:

1. Overweeg de belangrijkste soorten temperatuurmeetsensoren en problemen met de huidige temperatuurmeting.

2. Overweeg meetfouten voor het kalibreren van een temperatuursensor.

3. Overweeg het nationale verificatieschema voor temperatuurmeting.

1. De belangrijkste technische kenmerken en apparaten van weerstandsthermokoppels en thermokoppels

Figuur 1 - Uiterlijk.

Sensoren worden gebruikt in de systemen voor informatieverzameling en -verwerking, controle van gedistribueerde objecten van regulering en controle van technologische processen in verschillende industrieën. Sensoren kunnen ook worden gebruikt in meetsystemen voor het uitvoeren van boekhoudingen.

De sensoren bestaan ​​uit een primaire temperatuuromvormer die op de meettransducer is aangesloten. De IP is structureel ontworpen in een behuizing met aansluitingen voor het verbinden van de sensor die zich erop bevindt en aansluitklemmen voor het uitvoeren van het uitgangssignaal. De voeding wordt gecombineerd met het uitgangssignaal (het wordt uitgevoerd volgens een tweedraadsschakeling). De IP kan worden geïntegreerd in de sensorverbindingskop of een eigen beschermhoes hebben.

De sensor is een meetelement met een platina sensorelement SE nominale statische karakteristiek omzetting NSP Type «Pt100» IEC 60751 (GOST P 8.625) of thermokoppel ChE met NSP type "K", "K», «I», «E " T " K »,«S»,«B»IEC 60584-1 (GOST P 8,585) en ASTM E230-03, geplaatst in een beschermende klepkop met nylon of andere bevestigingsinrichtingen voor het aansluiten van de SP. De sensor kan enkel of dubbel zijn (met twee CHE's in één meetinzetstuk).

Om de temperatuur bij hoge drukken en stroomsnelheden te meten, zijn er beschermhulzen voorzien, waarvan het ontwerp afhangt van de toelaatbare parameters van het te meten medium.

De ingangs- en uitgangscircuits in de temperatuursensoren zijn gemaakt zonder galvanische koppeling. Het verbindingsschema van de interne draden van sensoren van het type Pt100 kan 2, 3 of 4-draads zijn.

Digitale indicatie tijdens de meting kan worden uitgevoerd met behulp van het ingebouwde 5-digit display met vloeibare kristallen.

Er zijn explosieveilige versies van sensoren ("intrinsiek veilig circuit" en "brandvrije behuizing").

Referentiemiddelen voor het bepalen van de basisfout van de geverifieerde omzetter worden geselecteerd op basis van de volgende voorwaarden:

1. Bij het meten van het uitgangssignaal van de meetomvormers naar weerstandssensors met een milliampèremeter:

2. Bij het meten van het uitgangssignaal van de meetwaardeomvormers aan resistieve temperatuursensoren door de spanning te laten vallen bij de referentie-impedantie:

3. Bij het meten van het uitgangssignaal van de meetomvormers met thermo-elektrische temperatuursensoren met een milliampèremeter:

4. Bij het meten van het uitgangssignaal van de meetwaardeomzetters door de spanningsval bij de referentieweerstand:

waar R, E, I, U, R_ks - respectievelijk grenswaarden toegestaan ​​door de basische fouten simulator resistieve ingang (drag opslag) simulator ingangssignaal thermo signaal (geijkt voltage), output meetmiddelen (milliampère), middelen voor het meten van de spanningsval over de meetspoel weerstand (DC potentiometer) ondubbelzinnige maatregel elektrische weerstand (weerstandsmeetspoel);

ik_max, ik_min, U_max, U_min, E_max, E_min, R_nomks - respectievelijk de boven- en ondergrenzen van het uitgangsstroomsignaal, de bovenste en onderste grenswaarden van de spanningsval over de meetweerstand van de spoel, de bovenste en onderste spanning correspondeert thermo ingangssignalen, de nominale waarde van de meetspoel weerstand;

- limiet van de toegestane basisfout van de geverifieerde meettransducer.

Bij het verifiëren van de converters die het signaal van thermische weerstandstransducenten omzetten, worden de volgende middelen gebruikt:

- weerstandsopslag P4831 klasse 0,02%,

- ondubbelzinnige maat voor elektrische weerstand (meetspoel met weerstand) P3030.10 of 100 Ohm, klasse 0.002;

- elektronische digitale multimeter van nauwkeurigheidsklasse niet lager dan 0,01%.

- een spanningsvergelijker P3003 klasse 0,0005 of een potentiometer van gelijkstroomtype P348 klasse 0,002,

- DC-voeding B5-45 (voedingsspanning 24 V DC bij stroomwaarde 35 mA).

Bij het verifiëren van de converters die het signaal van thermo-elektrische converters omzetten, worden de volgende middelen gebruikt:

- de spanningsvergelijker P3003 klasse 0,0005 of de potentiometer met een gelijkstroom van een klasse 0,002,

- de bron van de gereguleerde spanning van het IRN,

- gecompenseerde spanningsgenerator (thermo emf) met een nauwkeurigheidsklasse van 0,05% of 0,005 mV;

- elektronische digitale multimeter van nauwkeurigheidsklasse 0,01%;

- DC-voeding B5-45 (voedingsspanning 24 V DC bij stroomwaarde 35 mA).

Het is toegestaan ​​om andere verificatiemiddelen te gebruiken met metrologische kenmerken die zorgen voor naleving van de vereisten. De middelen die voor de controle worden gebruikt, moeten beschikken over documenten waaruit blijkt dat ze geschikt zijn voor gebruik. Indien nodig kunnen de converters opnieuw worden gekalibreerd naar meetbereiken anders dan de fabriekskalibratie en naar de conversie van andere invoersignalen dan de fabrieksinstelling.

Tijdens verificatie moet aan de volgende voorwaarden zijn voldaan:

· Omgevingstemperatuur van 15 tot 25 ° C;

Relatieve luchtvochtigheid van 30 tot 80%;

· Atmosferische druk van 84 tot 106,6 kPa;

· Voedingsspanning van 196 tot 253 V met een frequentie van 50 ± 1 Hz.

Bepaling van de basisfout van temperatuurmeting wordt uitgevoerd bij zes waarden van het uitgangssignaal overeenkomend met 0, 20, 40, 60, 80, 100% van het meetbereik van het uitgangssignaal. Het meetbereik en het type weerstandsthermokoppel (NC) of het type ingangssignaal worden aangegeven op de transmitterbehuizing op het typeplaatje.

Sluit de controlemiddelen en ijkbaar omzetter volgens de in figuur 2. Gemonteerd op weerstand tegen slaan die overeenkomt met de lage temperatuur (boven het meetbereik) regeling.

Figuur 2 - Schema van verbinding van de meettransducer bij het meten van het uitgangsstroomsignaal door de spanningsval op de meetweerstandsspoel. MS - weerstandsgeheugen, PI - meettransducer, R_ks - ondubbelzinnige maat voor elektrische weerstand, BP - stroombron.

Na het instellen van de waarde van het uitgangssignaal of het meten van de spanningsval op de meetweerstandsspoel of neem de meetwaarde van milliampeter Ihm. Bij een indirecte werkwijze meten van de stroom op de meetplaats weerstandswaarde van de spoel spanningsval ITEST gedefinieerd als de verhouding Uks / Rks waarbij Uks - de spanningsval over de meetspoel, Rks - nominale weerstandswaarde van de weerstand van de spoel.

De basisfout () van de omzetter wordt berekend met de formule:

waarbij I de waarde is van de gemeten uitgangsstroom op het geverifieerde punt;

Irac - de berekende waarde van het outputsignaal op het geverifieerde punt;

In is de genormaliseerde waarde van het uitgangssignaal (16 mA).

De verkregen foutwaarden voor alle geverifieerde punten mogen de limiet van de basaal toelaatbare fout (%), vastgelegd in de technische documentatie voor het specifieke type transducers, niet overschrijden.

1.2 Weerstandsthermometer

De weerstandsthermometer is ontworpen om de temperatuur te meten door de weerstand te veranderen. Neem het voorbeeld van de technische kenmerken van de referentie-weerstand thermometer ETS-100, ingeschreven in het Rijksregister van de meetinstrumenten onder №19916-00.Tehnicheskie RTD kenmerken EFV-100 weergegeven in tabel №1. Uiterlijk in figuur 3.

Tabel № 1. Technische kenmerken van de weerstandsthermometer ETS-100.

Bereik van gemeten temperaturen, ° С

Nominale weerstand bij 0 ° C R₀, ohm

Instabiliteit in het temperatuurequivalent op het tripelpunt van water na gloeien bij een temperatuur van 10 ° C boven de bovenste limiet van de meting, ° C, niet meer dan

De weerstandsverhouding bij een temperatuur van 100 ° C tot de weerstand bij het tripelpunt van water, W100

Elektrische isolatieweerstand tussen de klemmen en de behuizing bij een temperatuur (20 ± 2) ° С en relatieve luchtvochtigheid (60 ± 15)%, МОm, niet meer dan

Diameter van de beschermbuis, mm

Diameter van de thermometer, mm

Lengte van het montagedeel, mm

Gewicht, g, niet meer dan

Figuur 3 - Sensor ETS-100.

1.3 Verificatieproblemen van temperatuursensoren. Moderne oplossingen

Bij het controleren van de temperatuursensoren moet er rekening mee worden gehouden dat de contactsensor de temperatuur van zijn eigen sensorelement aangeeft en niet de temperatuur van het object waarin het is geïnstalleerd. Hoe lager de thermische weerstand tussen het sensorelement en het meetobject en hoe minder warmtewisseling tussen het sensorelement en de omgeving, hoe nauwkeuriger het meetresultaat. De warmtedissipatie langs het thermometerlichaam is een van de belangrijkste bronnen van onzekerheid in temperatuurmeting. De minimale onderdompeldiepte van de thermometer die nodig is om ervoor te zorgen dat de sensor aan de toleranties voldoet, is voor elk type thermometer genormaliseerd en wordt in de technische documentatie vermeld. De waarden van thermometers met een kleine onderdompeldiepte hangen sterk af van het temperatuurverschil tussen de omgeving en het object. Bij het testen van dergelijke sensoren is het noodzakelijk dit effect te onderzoeken en er rekening mee te houden bij het bepalen van de nauwkeurigheidskarakteristieken. [10]

Om het bovenstaande probleem op te lossen, zijn nu dry-block thermostaten gebruikt. Dry-block-thermostaten zijn een zeer handige manier om thermometers en thermokoppels te controleren. Ze kunnen werken in een breed temperatuurbereik, hoeven niet te worden vervangen door de thermostaatvloeistof en zijn milieuvriendelijk. Helaas zijn ze een gecompliceerder apparaat. Allereerst is dit te wijten aan de moeilijkheid van het nivelleren van het temperatuurveld in het werkvolume. De Europese samenwerking voor accreditatie EA heeft een speciale aanbeveling uitgebracht voor het gebruik van dryblock-thermostaten en temperatuurkalibrators, die de voorwaarden bieden waaronder thermometers kunnen worden getest. Verwijzingen naar deze aanbeveling zijn te vinden in de catalogi van buitenlandse bedrijven die droogblokthermostaten produceren. Dit zijn de belangrijkste bepalingen van de aanbeveling:

1. De kanalen in het nivelleringsblok moeten een isothermische zone van ten minste de lengte van het sensorelement van de te controleren thermometer hebben, in elk geval niet minder dan 40 mm. De exacte locatie van de zone en de temperatuurgradiënt daarin moeten worden aangegeven in de documentatie voor de kalibrator.

2. Bij het verifiëren thermometers in het traject van -80 ° C tot 660 ° C in de binnendiameter van het kanaalblok moet verschillen van de buitendiameter van de geteste thermometer niet meer dan 0,5 mm. In het bereik van 660 ° C tot 1300 ° C kunnen de diameters variëren tot 1 mm. Om het thermische contact te verbeteren, kunnen verschillende warmtegeleidende stoffen worden gebruikt, zoals gespecificeerd in de documentatie van de kalibrator.

3. De onderdompelingsdiepte van de thermometer in de unit moet minstens 15 keer groter zijn dan de diameter van de thermometer, plus de lengte van het sensorelement. Kalibrators worden aanbevolen voor de kalibratie van thermometers met een diameter van niet meer dan 6 mm. Voor verificatie van thermometers met een diameter van meer dan 6 mm zijn aanvullende onderzoeken van de fout van de warmteafleider langs de thermometerstaaf naar de omgeving noodzakelijk.

4. De kalibrator moet een certificaat van verificatie hebben, waarin de volgende verplichte kenmerken worden vermeld:

· Afwijking van de meetwaarden van de ingebouwde thermometer van de werkelijke temperatuurwaarde in het centrale kanaal van de unit bij verschillende waarden van de gemeten temperaturen;

· Instabiliteit van het handhaven van de temperatuur in het kanaal van het blok gedurende een periode van ten minste 30 minuten;

· Het verschil in temperatuur tussen de kanalen van het blok;

· Verticale temperatuurgradiënt in de isothermische zone van het blok.

De kenmerken moeten afzonderlijk worden bepaald voor elke eenheid die deel uitmaakt van de kalibratiekit. Het certificaat moet ook de kalibratieomstandigheden van de kalibrator, de thermisch geleidende materialen die voor verificatie worden gebruikt, de middelen voor het isoleren van de nivelleereenheid van boven en het aantal gelijktijdig geverifieerde thermometers aangeven. De voorwaarden voor het kalibreren van de thermometers moeten zo dicht mogelijk bij de omstandigheden liggen waarin de kalibrator is gekalibreerd.

2. Kalibratie van de temperatuursensor

De kalibrator kan worden gebruikt als droge of vloeibare thermostaat. In de kalibrator voor het koelen van de thermostaat tot -100 ° C, wordt de unieke technologie van de Stirling-warmtepomp met een gaskoelmiddel (FPSC) gebruikt. Het uiterlijk van de werkplek wordt getoond in figuur 4.

Figuur 4 - Het uiterlijk van de werkplek

De thermostaat van de kalibrator heeft twee zones met afzonderlijke regeling. De onderstezonecontroller behoudt de ingestelde temperatuur en de bovenste zone - het "nul" temperatuurverschil ten opzichte van de onderste zone. Deze methode zorgt voor een hoge uniformiteit van de temperatuur in het werkgebied en een lage fout in de instelling.

De kalibrator is uitgerust met een signaalmeetcircuit voor een externe referentie weerstandsthermometer. Deze thermometer wordt naast de sensor geïnstalleerd die moet worden gecontroleerd en aangesloten op een speciale connector van de kalibrator. Dit vereenvoudigt de kalibratie aanzienlijk door vergelijking, die een veel kleinere fout heeft.

De kalibrator is uitgerust met een DLC-circuit - dynamische compensatie van het effect van warmteverlies door geverifieerde sensoren. De DLC-thermometer wordt naast de te controleren sensor geïnstalleerd, meet de temperatuurdaling in het werkgebied van de inbrengbuis en regelt de regelaar van de bovenste zone van de thermostaat. Dit zorgt voor een hoge homogeniteit van de temperatuurverdeling in het werkgebied tot 60 mm vanaf de onderkant van de buis, ongeacht het aantal en / of de diameter van de ingebrachte sensoren.

Met de kalibrator kunnen de signalen van de geteste thermokoppels en weerstandsthermometers (mV, Ohm, V, mA) volgens GOST, IEC en DIN worden gemeten.

- De laagste limiet van negatieve temperatuur is -100 ° C;

- Extreem hoge stabiliteit;

- Hoge uniformiteit van de temperatuur in het werkgebied tot 60 mm vanaf de onderkant van de inbrengbuis;

- Ongeëvenaard schema van dynamische compensatie van het effect van het laden van de thermostaat;

- Snelle verwarming, koeling;

- Volledige compensatie van het effect van schokken en instabiliteit van de voeding;

- Ingebouwde middelen voor het meten van de uitgangssignalen van verschillende temperatuursensoren;

- Ingebouwde signaalmeetschakeling van externe referentie intellectuele weerstandsthermometer, in geheugen van welke individuele kalibratiecoëfficiënten zijn opgeslagen;

- Sla de kalibratie- / kalibratieresultaten op in het interne geheugen van de kalibrator;

- Vriendelijke gebruikersvriendelijke gebruikersinterface op basis van het menu;

- Volledige automatisering van kalibratie / kalibratie van temperatuursensoren in stand-alone modus en bij het werken met een pc met software, inclusief de verificatie van meerdere sensoren tegelijk met ASM-R-switches.

Naast het instellen van de temperatuurinstellingen, voert de kalibrator automatisch kalibratie / kalibratie uit in de stapsgewijze temperatuurwisselmodus, en ook (in versie B), de thermische relaiskalibratie.

Russified software maakt het volgende mogelijk:

- Controleer de temperatuursensoren in de automatische modus of laad kalibratie- / kalibratietaken in de kalibrator en breng de verificatieresultaten over naar de pc nadat deze in offline-modus is uitgevoerd.

- Kalibreer de kalibrator opnieuw op basis van temperatuur en elektrische signalen.

De software biedt toegang tot het beheer van alle functies van de kalibrators en biedt daarnaast de mogelijkheid meerdere kalibraties naar de kalibrator te uploaden en, na de uitvoering in autonome of automatische modus, de resultaten over te zetten naar een pc voor verwerking en opslag.

Met behulp van de software is het mogelijk om de interne ("READ") thermometer van kalibrators aan te passen, evenals de kanalen voor het meten van elektrische grootheden, inclusief het kanaal van een externe ("TRUE") thermometer. Met deze software kan de kalibrator worden geladen met een kalibratie-eigenschap voor een externe thermische weerstandstransducer met verhoogde nauwkeurigheid.

- Ondersteuning voor geverifieerde / gekalibreerde SI-temperaturen;

- Configuratie van het temperatuurkalibratie / kalibratieschema;

- Overdracht / belasting van de afdraaiproef / kalibratie van de temperatuur SI;

- Scheduler kalibratie / kalibratie van temperatuur;

- Controle / kalibratie van de temperatuur SI met een pc.

Connectoren voor aansluiting op een computer en voor het aansluiten van externe apparaten worden getoond in Figuur 5.

Figuur 5 - Digitale connectoren.

2.1 Kalibratie Kalibratieprocedure

De bewerkingen die werden uitgevoerd tijdens verificatie en de gebruikte verificatiemiddelen worden gegeven in Tabel 4.

Tabel № 4. Bewerkingen en vereiste verificatiemiddelen gebruikt voor het kalibreren van de temperatuurkalibrator