測温抵抗体 - 動作原理、種類と構造、使用上の特徴

業界で最も人気のあるタイプの温度計の 1 つは抵抗温度計です。これは、追加の温度計を必要とする正確な温度値を取得するための主要なトランスデューサです。 正規化コンバータ または産業用 PLC、プログラマブル ロジック コントローラー。

測温抵抗体は、白金線または銅線を特殊な誘電体フレームに巻き付け、密閉型の保護ケース内に収めた構造で、設置に便利な形状です。

抵抗温度計の動作は、（温度計で検査される対象物の温度からの）温度に応じて導体の電気抵抗が変化する現象に基づいています。導体の抵抗の温度依存性は一般に次のようになります。 Rt = R0 (1 + at)、R0 は 0 °C での導体の抵抗、Rt は t °C での導体の抵抗、は感熱素子の抵抗の温度係数です。

温度が変化する過程で、金属の結晶格子の熱振動の振幅が変化し、それに応じてセンサーの電気抵抗が変化します。温度が高くなるほど、つまり結晶格子の振動が大きくなり、電流に対する抵抗が高くなります。上の表は、2 つの一般的な測温抵抗体の代表的な特性を示しています。

センサーの耐熱ハウジングは、物体の温度測定中に機械的損傷からセンサーを保護するように設計されています。

写真内: 1 — セラミックロッド上に配置された、スパイラル状のプラチナまたは銅線で作られた感応要素。 2 - 多孔質セラミックシリンダー。 3 - セラミック粉末。 4 — ステンレス鋼の保護アウターチューブ。 5 - 送電線。 6 — ステンレス鋼の外部保護チューブ。 7 — 取り外し可能なカバー付きの温度計ヘッド。 8 — 出力線を接続するための端子。 9 — 固定装置に配線します。 10 — 雌ねじによる接続を備えたパイプラインに取り付けるためのねじ付きスリーブ。

ユーザーが熱センサーが必要な目的を正確に判断し、測温抵抗体 (測温抵抗体) を正確に選択した場合、次のタスクを解決するための最も重要な基準は、高精度 (約 0.1 °C)、安定性パラメータ、温度対象に対する抵抗のほぼ線形依存性、温度計の互換性。

種類とデザイン

したがって、抵抗温度計の感応要素が作られている材料に応じて、これらのデバイスは銅製熱トランスデューサと白金製熱トランスデューサの 2 つのグループに厳密に分類できます。ロシアとその最も近い近隣諸国の領土全体で使用されているセンサーには次のマークが付けられています。銅 - 50M および 100M、プラチナ - 50P、100P、Pt100、Pt500、Pt1000。

最も感度の高い Pt1000 および Pt100 温度計は、セラミックのベース基板上にプラチナの最も薄い層をスパッタリングすることによって作られています。技術的には、少量のプラチナ (約 1 mg) が感受性要素に蒸着され、要素のサイズが小さくなります。

同時に、プラチナの特性（抵抗の温度に対する線形依存性、高温に対する耐性、熱安定性）も維持されます。このため、最も人気のあるプラチナ抵抗トランスデューサは Pt100 と Pt1000 です。銅エレメント50M、100Mは細い銅線を手巻きして作られ、白金50P、100Pは白金線を巻いて作られています。

使用上の特徴

温度計を設置する前に、そのタイプが正しく選択されていること、校正特性がタスクに対応していること、作動要素の設置の長さが適切であること、およびその他の設計機能が屋外用のこの場所に設置できることを確認する必要があります。条件。

センサーの外部損傷、本体、センサー巻線の完全性、および絶縁抵抗がチェックされます。

いくつかの要因は、測定の精度に悪影響を与える可能性があります。センサーが間違った場所に取り付けられている場合、取り付けの長さが作業条件と一致していない場合、シールが不十分である場合、パイプラインまたは他の機器の断熱に違反している場合、これらすべてが温度測定に誤差を引き起こします。

デバイスとセンサーの接続の電気的接触が悪い場合、エラーが発生する可能性があるため、すべての接触をチェックする必要があります。温度計のコイルに湿気や結露が付着していませんか、短絡はありませんか、接続方式は正しいですか (補償ワイヤなし、ライン抵抗調整なし)、測定装置の校正はセンサーの校正と一致していますか?これらは常に細心の注意を払う必要がある重要な瞬間です。

熱センサーを取り付けるときに発生する可能性のある一般的なエラーは次のとおりです。

• パイプラインに断熱材がない場合、必然的に熱損失が発生するため、すべての外部要因を事前に考慮できるように温度測定場所を選択する必要があります。

• センサーの長さが短いか長すぎると、研究対象の媒体の作動流へのセンサーの取り付けが間違っているため、エラーが発生する可能性があります (センサーは流れに逆らって取り付けられておらず、流れの軸に沿って取り付けられていません)。ルールに従う必要があります）。

• センサーの校正は、この施設の所定の設置計画に準拠していません。

• 周囲温度の変化による寄生影響を補償するための条件の違反 (補償プラグと補償線が取り付けられていない、センサーが 2 線式回路で温度記録装置に接続されている)。

• 振動の増加、化学的に攻撃的な環境、高湿度または高圧環境など、環境の性質は考慮されていません。センサーは環境条件を満たし、それに耐える必要があります。

• はんだ付け不良または湿気によるセンサー端子の接触の緩みまたは不完全（温度計ハウジングへの偶発的な湿気の侵入による配線の密閉不良）。