Температурен сензор PT100 Това е едно от най-използваните устройства за измерване на температура в индустрията. Със сигурност в някакъв индустриален или технически контекст сте срещали този термин и сте се чудили какво прави, как работи и какво го прави толкова специален.
В тази статия ще отговорим на всички тези въпроси, разбивайки неговата работа, функции, предимства и някои подробности за инсталирането, които трябва да знаете. Въпреки че звучи като специфично техническо устройство, значението му не може да бъде подценявано, тъй като е ключово в приложенията, където прецизност и надеждност при измерване на температурата са критични.
Какво представлява сензорът PT100 и принципът му на работа?
El PT100 сензор Това е сензор за съпротивление, което означава, че измерва температурата въз основа на промените в електрическото съпротивление. Числото '100' в името му показва, че има съпротивление от 100 ома при температура 0°C. Работата му се основава на използването на елемент от платина, тъй като платината има стабилна връзка между температура и съпротивление. Това го прави идеален за точно измерване на температури.
Основният принцип на работа на PT100 е следният: когато температурата се променя, съпротивлението на сензора също се променя. Тази промяна в съпротивлението може да се измери прецизно и да се свърже с точна температура.
Връзка между температура и съпротивление
Лос PT100 сензори Те се считат за много точни поради тяхната надеждна връзка между съпротивление и температура. С повишаването на температурата се увеличава и съпротивлението на сензора. Въпреки това е важно да се спомене, че увеличаването на устойчивостта Не е напълно линеен. Тоест, тя не поддържа същата пропорция при всички температури, но остава предсказуема и следователно изчислима.
Конструкция и класификация на сензори PT100
Сензорите PT100 се различават по своите строителство. Повечето са капсуловани в тръба от неръждаема стомана или друг здрав материал, който ги предпазва от сурови промишлени среди. В единия край на сензора е детекторният елемент (платиненият резистор), докато в другия край са електрическите връзки, които позволяват инсталирането му в контролни или измервателни системи. Нещо, което трябва да имате предвид е, че в зависимост от вида на конструкцията, чувствителността и издръжливостта на сензорите може да варира значително.
Общата класификация на PT100s се основава на броя на кабелите, които използват за измерване:
- PT100 с два проводника: Това е най-простият метод на свързване, но и най-малко прецизният, тъй като съпротивленията на кабелите не могат да бъдат правилно компенсирани.
- PT100 с три проводника: най-често срещаният, позволява добра компенсация на съпротивлението на окабеляването, ако кабелите имат еднакво съпротивление.
- PT100 с четири проводника: Използва се главно в лаборатории, тъй като е най-точният метод. Позволява съпротивлението на окабеляването да бъде напълно компенсирано, дори ако кабелите имат различни съпротивления.
Стандарти и точност на сензорите PT100
Важно е да се подчертае, че сензорите PT100 са регулирани съгласно международните стандарти, което гарантира неговата последователност и прецизност на глобално ниво. Най-широко използваният стандарт е стандартът DIN IEC 60751, който определя електрическите характеристики и допустимите отклонения за сензори PT100. Този стандарт гарантира, че сензорите имат съпротивление от 100 ома при 0°C и установява допустими граници за различни класове сензори.
Има различни класове на точност за сензори PT100. Най-високият е клас AA, следван от клас A и клас B. Като цяло, колкото по-висок е класът на точност, толкова по-добра е способността на сензора да дава точни измервания.
Предимства на сензора PT100 пред други видове сензори
Сензорите PT100 предлагат няколко предимства в сравнение с други устройства за измерване на температура, като термодвойки. Сред най-забележителните са:
- Висока точност: PT100 могат да осигурят точни показания с минимално отклонение, което е от решаващо значение при критични индустриални приложения.
- Дългосрочна стабилност: За разлика от термодвойките, които могат да се износят и да дадат неправилни показания с течение на времето, PT100 поддържат своята точност по-дълго.
- Възможност за измерване на ниски температури: Те са способни да измерват много ниски температури с голяма точност, което ги прави идеални за индустриални хладилни приложения.
- Няма постепенно разграждане: Вместо бавно да се разграждат и да предоставят неправилни данни като термодвойки, PT100 обикновено се развалят напълно и спират да работят, което улеснява откриването на грешки.
Монтаж и монтаж на сензор PT100
Правилното монтиране на сензор PT100 е толкова важно, колкото и изборът на правилния модел. А неправилно сглобяване може да доведе до грешни показания, което не само може да компрометира точността на системата, но и безопасността на цялата операция.
Сензорът може да бъде монтиран по няколко начина, като най-често срещаният е капсулиране в обвивка от неръждаема стомана, която го предпазва от външни елементи като влага или прах. В някои промишлени системи сензорът PT100 е монтиран със съединителен колектор за защита на електрическите връзки от околната среда.
Местоположението на сензора също има значение. Ако се постави на място с постоянни вибрации, животът му вероятно ще се съкрати. драстично намалени. Затова винаги се препоръчва да се консултирате с техник, преди да определите окончателното местоположение на сензора.
Предпазни мерки и поддръжка на PT100
Като всяко измервателно оборудване, сензорите PT100 изискват правилна поддръжка, за да се гарантира, че функционират правилно през целия им полезен живот. Ето някои от най-важните точки, които трябва да имате предвид:
- Избягвайте инсталирането на сензори във влажна среда: Влагата може да причини изтичане на ток между проводниците, което ще повлияе на показанията на температурата.
- Защита от корозия: В агресивни индустриални среди е от решаващо значение да защитите както сензора, така и кабелите от корозивни материали.
- Минимизиране на вибрациите: В среда с постоянни вибрации е препоръчително сензорът да се монтира в конструкция, която намалява излагането му на удари и удари.
Видове сензори PT100
На пазара има няколко вида сензори PT100 в зависимост от нуждите на приложението. Най-използваните модели са:
- Industrial: Капсулирани в обвивки от неръждаема стомана, те се използват предимно в индустриални приложения, където се изисква издръжливост.
- лабораторията: Разработен специално за приложения, където прецизността е приоритет, като например лаборатории за калибриране.
- Тънък филм: Тези сензори са по-икономични, тъй като техният платинен елемент е в тънък слой върху субстрат.
Температурни коефициенти и формула PT100
Температурният коефициент на сензора PT100 определя как неговото съпротивление се променя с температурата. Като цяло най-често срещаният коефициент е 385, което означава, че сензорът има съпротивление от 138,51 ома при 100°C.
Връзката между температурата и съпротивлението на PT100 може да се изчисли с помощта на формулата на Callendar-Van Dusen. Тази формула взема предвид допълнителни фактори, когато температурите паднат под 0°C, което позволява да се получи много точно изчисление на температурата от измереното съпротивление.
Често срещани грешки при използване на PT100
Въпреки че сензорите PT100 са точни и надеждни, има определени грешки, които могат да възникнат, ако не са инсталирани или използвани правилно. Една от най-честите грешки е загуба на сигнал на дълги кабели. Над определена дължина кабелите, свързващи сензора към измервателната система, могат да добавят допълнително съпротивление, което променя измерването на температурата. В тези случаи се препоръчва използването на три- или четирипроводни системи за свързване, за да се компенсира това допълнително съпротивление.
Друга често срещана грешка възниква поради humedad във връзките. Както споменахме по-горе, влагата може да генерира малки токове на утечка между проводниците, причинявайки неправилни показания.
PT100 Основни приложения
И накрая, важно е да разберете в кои сектори тези сензори са най-често срещани. The PT100 Те намират приложение в множество индустриални и научни сектори:
- Хранително-вкусова промишленост: където прецизността при измерване на температурата е от решаващо значение за гарантиране на качеството и безопасността на храните.
- медицина: Използва се в лабораторни инкубатори и друго медицинско оборудване, където е необходим прецизен температурен контрол.
- Аерокосмическа индустрия: използвани при мониторинг на критични системи, където точността и надеждността са жизненоважни.
Сензорът PT100 е основен компонент в голямо разнообразие от индустриални и научни сектори, които изискват висока точност при измерване на температурата. Неговата издръжливост, точност и стабилност го правят най-добрият избор за приложения, където температурните промени могат да имат големи последици.