• Новости
  • Сахара: отопление, канализация, водоснабжение
     

    Главная

    Новости

    Скачать полный прайс-лист, MS Word, архив ZIP

    Скачать полный прайс-лист, MS Word, архив ZIP

    Как к нам проехать?

    Как к нам проехать?

    Правильний вибір: термометр опору або термопара

    1. порівняння технологій
    2. Вибір найбільш відповідного типу датчика
    3. Який діапазон вимірюваних температур?
    4. Яка необхідна точність вимірювання датчика?
    5. Чи викликає побоювання вібрація, що виникає в ході процесу обробки?
    6. Правильний вибір - точні результати

    Вимірювання температури є одним з основних вимог практично при будь-яких умовах технологічних процесів переробної промисловості. У більшості пристроїв використовуються датчики, засновані на двох технологіях. Вибір між цими двома підходами визначається конкретними вимогами до технологічного процесу і його умовами.

    Коливання температури можуть мати значний вплив на прибутковість, безпеку і якість. Це справедливо по відношенню до різних галузей промисловості, таких як нафтогазова, енергетична, нафтопереробна, нафтохімічна, фармацевтична та ін. Точність безперервного контролю температури залежить від декількох факторів, у тому числі від правильного вибору датчика для конкретних завдань і технологічних процесів.

    Найбільш поширеними пристроями вимірювання температури є термометри опору (ТС) і термопари (ТП). Ці пристрої засновані на двох різних технологіях, кожна з яких має свої переваги, відповідно до яких і робиться вибір на користь тієї чи іншої технології.

    У конструкції ТЗ використовується той факт, що електричний опір металу зростає з підвищенням температури - явище, відоме як тепловий опір.

    На відміну від ТС, ТП являє собою замкнутий термоелектричний датчик температури, що складається з двох відрізків дроту з різнорідних металів, з'єднаних між собою на обох кінцях. При цьому якщо температура на одному кінці цих відрізків дроту (спае) відрізняється від такої на іншому, в ній виникає електричний струм. Таке явище відоме під назвою ефекту Зеєбека. Що виникає напруга залежить від конкретних використовуваних металів, а також від поточної різниці температур. Зіставлення різних значень напруги, що виникають при використанні різних металів, представляє собою основу виміру температури термопарою.

    порівняння технологій

    Не існує однозначної відповіді на питання, який тип датчика є більш ефективним в конкретній ситуації. При експлуатації кожного з них виникають негативні побічні ефекти, які необхідно брати до уваги при виборі термодатчика з належною ретельністю.

    Термометри опору виготовляються з резистивного матеріалу з прикріпленими висновками і, як правило, містяться в захисну оболонку. Як резистивного матеріалу може виступати платина, мідь або нікель. Найбільшого поширення набула платина - завдяки високій точності і стабільності результатів вимірювань і їх виключної лінійності в широкому діапазоні. Не існує однозначної відповіді на питання, який тип датчика є більш ефективним в конкретній ситуації. При експлуатації кожного з них виникають негативні побічні ефекти, які необхідно брати до уваги при виборі термодатчика з належною ретельністю.

    ТС відрізняються високим зміною опору в розрахунку на один градус зміни температури. Найбільш поширеними типами датчиків ТС є дротяний і тонкоплівковий. ТС з кручений дроту виготовляються або шляхом навивання резистивного проводу на керамічний сердечник, або шляхом приміщення спірально кручений дроту в керамічну оболонку, звідси і назва «дротові ТС». При виготовленні тонкопленочного ТС тонке резистивні покриття осідає на плоску керамічну підкладку (зазвичай прямокутної форми). Як правило, тонкоплівкові ТС є менш дорогими у порівнянні з дротяними, оскільки для їх виготовлення потрібна менша кількість різних матеріалів.

    ТП відрізняються більш високою швидкістю реакції і більш широкими допустимими діапазонами робочої температури, ніж МС, проте мають більш низьку точність.

    Зазвичай свідчення термометрів опору є значно більш стабільними, і ТС мають більш високу чутливість в порівнянні з ТП. Довгострокове зміщення показань ТС є добре передбачуваним, в той час як ТП часто поводяться нестійкий в даному відношенні. За рахунок цього забезпечується таку перевагу МС, як менш часта потреба в калібрування і, отже, знижена вартість їх експлуатації. Нарешті, ТС забезпечують виняткову лінійність показань. У поєднанні з лінеаризацією, виробленої в якісному передавачі, стає досяжною точність близько 0,1 ° C - значно більш висока в порівнянні з максимально можливою при використанні ТП.

    У поєднанні з лінеаризацією, виробленої в якісному передавачі, стає досяжною точність близько 0,1 ° C - значно більш висока в порівнянні з максимально можливою при використанні ТП

    Мал. 1. Конструкції термометра опору і термопари

    На відміну від ТС, ТП являє собою замкнутий термоелектричний датчик температури, що складається з двох відрізків дроту з різнорідних металів, з'єднаних між собою на обох кінцях. При цьому різні поєднання металів класифікуються як різні типи датчиків і, відповідно, мають відмінними характеристиками. Найбільш часто використовуваними типами ТП є тип J (залізо і константан) і тип K (хромель і алюмель). ТП відрізняються більш високою швидкістю реакції і більш широкими допустимими діапазонами робочої температури, ніж МС, проте мають більш низьку точність. Конструкція кабелів ТП відрізняється підвищеною міцністю, за рахунок чого вони можуть витримувати високі рівні вібрації (рис. 1). У таблиці наводиться порівняння основних характеристик датчиків.

    Таблиця. Порівняння характеристик розглянутих пристроїв для вимірювання температури

    властивість

    термометр опору

    термопара

    точність
    взаємозамінність

    Клас A: ± [0,15 + 0,002] ° C

    Клас B: ± [0,30 + 0,005] ° C

    Відповідно до стандарту IEC 60751

    Типова точність становить ± 1,1 ° C або ± 0,4% від виміряного значення температури (більше з двох значень). Залежить від типу ТП і допустимі межі. Знижується при використанні подовжувача дроти.

    стабільність роботи

    ± 0,05 ° C після закінчення 1000 год роботи при температурі <300 ° C. Відхилення підвищуються зі збільшенням температури. ТС дротяної конструкції мають більш високу стабільність, ніж тонкоплівкові.

    Сильно залежить від типу термопари, якості кабелю і робочої температури. Типові відхилення становлять від ± 2 до 10 ° C на 1000 год роботи.

    Швидкість реакції при установці
    в термокармане із зануренням
    в рідину

    Швидкість реакції 6-мм датчика приблизно дорівнює швидкості реакції термопари.

    Швидкість реакції 6-мм датчика приблизно дорівнює швидкості реакції ТС. Трохи вище
    для 3-мм датчика.

    калібрування

    З легкістю піддається повторної калібрування, що забезпечує тривалий термін служби. Найвища точність досягається при спеціальній взаємної підгонки датчика і передавача.

    Обмежується порівнянням зі «стандартної термопарою» на місці вимірювань.

    Можливий діапазон вимірювання температури, ° C

    -200 ... + 850

    -270 ... + 2300

    Термін служби

    Багато років. Скорочується при використанні під впливом високих температур.

    Зниження чутливості призводить
    до необхідності частої заміни ТП.
    Термін служби помітно скорочується
    при високих температурах.
    Більш високі витрати за термін служби.

    Фактори, які необхідно враховувати при установці

    Використовується стандартний мідний дріт. Досить висока несприйнятливість
    до ЕМП і радіоперешкод.

    Потрібне використання дорогого подовжувального кабелю, відповідного
    для конкретної ТП. Сигнали малої потужності в значній мірі схильні до ЕМП і радіоперешкод.

    Стійкість до вібрації

    Дуже хороша при тонкопленочной конструкції.

    Дуже хороша при великому діаметрі кабелів.

    Витрати за термін служби

    Нижчі.

    Більш високі.

    вартість придбання

    Тонкоплівкова конструкція: приблизно однакова в порівнянні з ТП. Дротова конструкція дорожче.

    Найбільш дорогими є термопари
    типів R і S.

    ефективність використання
    системи з передавачем

    Завжди вище при температурах до +650 ° C.

    Нижче на один порядок.

    Вибір найбільш відповідного типу датчика

    При виборі типу датчика, найбільш підходящого для конкретного технологічного процесу і поставленого завдання, слід попередньо поставити кілька основних питань. Відповіді на них нададуть цінну інформацію.

    Який діапазон вимірюваних температур?

    При виборі датчика визначення правильного температурного діапазону є дуже важливим. Якщо температура буде перевищувати +850 ° C, необхідно використовувати ТП. При температурах нижче +850 ° C можна вибрати як ТС, так і ТП. Крім того, не варто забувати, що дротові ТЗ володіють більш широким діапазоном вимірювання температур, ніж тонкоплівкові (рис. 2).

    2)

    Мал. 2. Діапазони вимірювання температур різними типами термодатчиків

    Яка необхідна точність вимірювання датчика?

    Визначення необхідного рівня точності є ще одним важливим фактором при виборі датчика. Як правило, ТС мають велику точність в порівнянні з ТП, а дротяні ТС - в порівнянні з тонкоплівковими. Якщо припустити, що на вибір однієї з двох технологій не впливають інші чинники, це правило допомагає зробити вибір найбільш точного датчика.

    Чи викликає побоювання вібрація, що виникає в ході процесу обробки?

    Рівень вібрації при технологічному процесі також необхідно враховувати при виборі датчика. ТП мають найбільш високу вібростійкість з усіх існуючих технологій вимірювання температури.

    Існують різні типи термопар, що визначаються поєднанням використовуваної в них дроту. ТП більшості типів можуть використовуватися для вимірювання більш високих температур, ніж ТЗ.

    Якщо достовірно відомо, що в ході процесу виникає сильна вібрація, використання ТП дозволить досягти максимальної надійності вимірювання температури. Тонкоплівкові ТС також стійкі до впливу вібрації; проте вони не володіють достатньою міцністю. Використання дротяних ТЗ в умовах підвищеної вібрації виключено.

    Правильний вибір - точні результати

    Ключовим моментом для успішного застосування датчиків температури є постановка основних питань і підбір датчика, найбільш придатного для поставлених завдань і конкретних технологічних процесів з урахуванням всіх наявних даних. Як приклад можна привести прийняття рішення про використання датчика температури на ділянці трубопроводу з постійно мінливих умов при безперервної вібрації і зміні температури в діапазоні -200 ... + 300 ° C. Метою такого рішення є досягнення максимально можливої ​​точності, незважаючи на описані непрості умови. Для зазначеного діапазону температур придатні термодатчики обох типів. Добре відомо, що ТП мають високу стійкість до вібрації, тому на перший погляд може здатися, що ТП є хорошим варіантом вирішення поставленого завдання. Проте в даному конкретному випадку слід дотримуватися вимірювань якомога точніше. Знову ж правильним вибором для даного завдання буде використання тонкоплівкових ТС. Відомо, що тонкоплівкові ТЗ відрізняються більш високою стійкістю до вібрації в порівнянні з дротяними і забезпечують більш високу точність вимірювань в порівнянні з термопарами.

    Наведемо ще один приклад: вимірювати температуру в реакторі в діапазоні + 550 ... + 900 ° C при низькому рівні вібрації. Поставлено мету вимірювання температури з точністю ± 5 ° C. ТС дають стабільно точні свідчення, особливо в умовах невисокої вібрації. Однак не варто забувати про діапазоні температур. Як правило, ТС не слід використовувати при температурах понад +850 ° C. Оскільки температура даного процесу обробки може підніматися до +900 ° C, слід зупинити свій вибір на ТП. Імовірність отримання невірних показань датчиків або їх відмови підвищується при їх використанні в невідповідних діапазонах температур.

    Яка необхідна точність вимірювання датчика?
    Чи викликає побоювання вібрація, що виникає в ході процесу обробки?
    Який діапазон вимірюваних температур?
    Чи викликає побоювання вібрація, що виникає в ході процесу обробки?
    Конвекторы Adax Multi — стиль, качество и надежность

    Новинка!
    Конвекторы Adax Multi  — стиль, качество и надежность

    Flores Dual — настенный газовый котел с проточным газообменником

    Flores Dual  — настенный газовый котел с проточным газообменником

    Guess Who designed it
    ©

    2005 Салон «Сахара»
    ЧП Бондарь Олег Михайлович

    ул. Прохоровская, 37, Одесса, Украина
    Телефон/факс: +38 (048) 711–18–75
    E-mail: [email protected]