प्रतिरोध थर्मामीटर - संचालन का सिद्धांत, प्रकार और निर्माण, उपयोग की विशेषताएं

उद्योग में सबसे लोकप्रिय प्रकार के थर्मामीटरों में से एक प्रतिरोध थर्मामीटर है, जो एक सटीक तापमान मान प्राप्त करने के लिए एक प्राथमिक ट्रांसड्यूसर है जिसके लिए एक अतिरिक्त की आवश्यकता होती है, सामान्यीकरण कनवर्टर या एक औद्योगिक पीएलसी-प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर।

एक प्रतिरोध थर्मामीटर एक संरचना है जिसमें एक विशेष ढांकता हुआ फ्रेम पर एक प्लैटिनम या तांबे का तार लपेटा जाता है, जिसे सीलबंद सुरक्षात्मक मामले के अंदर रखा जाता है, जो स्थापना के लिए सुविधाजनक होता है।

एक प्रतिरोध थर्मामीटर का संचालन एक कंडक्टर के विद्युत प्रतिरोध में उसके तापमान (थर्मामीटर द्वारा जांच की गई वस्तु के तापमान से) के आधार पर परिवर्तन की घटना पर आधारित है। तापमान पर कंडक्टर के प्रतिरोध की निर्भरता आमतौर पर इस तरह दिखती है: Rt = R0 (1 + at), जहां R0 0 ° C पर कंडक्टर का प्रतिरोध है, Rt t ° C पर कंडक्टर का प्रतिरोध है, और थर्मोसेंसिटिव तत्व के प्रतिरोध का तापमान गुणांक है।

तापमान बदलने की प्रक्रिया में, धातु के क्रिस्टल जाली के थर्मल कंपन उनके आयाम को बदलते हैं, और सेंसर का विद्युत प्रतिरोध तदनुसार बदलता है। तापमान जितना अधिक होगा—क्रिस्टल जालक जितना अधिक कंपन करेगा—धारा का प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा। ऊपर दी गई तालिका दो लोकप्रिय प्रतिरोध थर्मामीटरों की विशिष्ट विशेषताओं को दर्शाती है।

किसी वस्तु के तापमान को मापने के दौरान सेंसर के गर्मी प्रतिरोधी आवास को यांत्रिक क्षति से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

फोटो में: 1 — सिरेमिक रॉड पर स्थित सर्पिल के रूप में प्लैटिनम या तांबे के तार से बना एक संवेदनशील तत्व; 2 - झरझरा सिरेमिक सिलेंडर; 3 - सिरेमिक पाउडर; 4 - स्टेनलेस स्टील की सुरक्षात्मक बाहरी ट्यूब; 5 - वर्तमान संचरण तार; 6 - स्टेनलेस स्टील की बाहरी सुरक्षात्मक ट्यूब; 7 - हटाने योग्य कवर के साथ थर्मामीटर सिर; 8 - आउटपुट तार को जोड़ने के लिए टर्मिनल; 9 - फिक्सिंग डिवाइस को तार; 10 - आंतरिक धागे के साथ कनेक्शन के साथ पाइप लाइन में स्थापना के लिए एक थ्रेडेड आस्तीन।

यदि उपयोगकर्ता ने उस उद्देश्य को सटीक रूप से निर्धारित किया है जिसके लिए थर्मल सेंसर की आवश्यकता है, और प्रतिरोध थर्मामीटर (प्रतिरोध थर्मल कनवर्टर) का सटीक रूप से चयन किया है, तो आगामी कार्य को हल करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण मानदंड हैं: उच्च सटीकता (लगभग 0.1 डिग्री सेल्सियस) , स्थिरता पैरामीटर, तापमान वस्तु पर प्रतिरोध की लगभग रैखिक निर्भरता, थर्मामीटर की विनिमेयता।

प्रकार और डिजाइन

इसलिए, उस सामग्री के आधार पर जिससे प्रतिरोध थर्मामीटर का संवेदनशील तत्व बनाया जाता है, इन उपकरणों को सख्ती से दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: कॉपर थर्मल ट्रांसड्यूसर और प्लैटिनम थर्मल ट्रांसड्यूसर।रूस और उसके निकटतम पड़ोसियों के पूरे क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले सेंसर निम्नानुसार चिह्नित हैं। कॉपर - 50M और 100M, प्लैटिनम - 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000।

सबसे संवेदनशील Pt1000 और Pt100 थर्मामीटर सिरेमिक बेस-सब्सट्रेट पर प्लेटिनम की सबसे पतली परत छिड़क कर बनाए जाते हैं। तकनीकी रूप से, संवेदनशील तत्व पर प्लेटिनम की एक छोटी मात्रा (लगभग 1 मिलीग्राम) जमा हो जाती है, जिससे तत्व को एक छोटा आकार मिल जाता है।

इसी समय, प्लैटिनम के गुणों को संरक्षित किया जाता है: तापमान पर प्रतिरोध की रैखिक निर्भरता, उच्च तापमान का प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता। इस कारण से, सबसे लोकप्रिय प्लेटिनम प्रतिरोध ट्रांसड्यूसर Pt100 और Pt1000 हैं। तांबे के तत्व 50M और 100M पतले तांबे के तार को हाथ से घुमाकर और प्लैटिनम 50P और 100P को प्लैटिनम के तार से बनाया जाता है।

उपयोग की विशेषताएं

थर्मामीटर स्थापित करने से पहले, आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि इसका प्रकार सही ढंग से चुना गया है, कि अंशांकन विशेषता कार्य से मेल खाती है, काम करने वाले तत्व की स्थापना की लंबाई उपयुक्त है, और अन्य डिज़ाइन सुविधाएं इस स्थान पर बाहरी के लिए स्थापना की अनुमति देती हैं स्थितियाँ।

बाहरी क्षति के लिए सेंसर की जाँच की जाती है, उसके शरीर की जाँच की जाती है, सेंसर वाइंडिंग की अखंडता की जाँच की जाती है, साथ ही इन्सुलेशन प्रतिरोध भी।

कुछ कारक माप की सटीकता को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं। यदि सेंसर गलत जगह पर स्थापित है, स्थापना की लंबाई काम करने की स्थिति, खराब सीलिंग, पाइपलाइन या अन्य उपकरणों के थर्मल इन्सुलेशन के उल्लंघन से मेल नहीं खाती है - यह सब तापमान माप में त्रुटि का कारण होगा।

सभी संपर्कों की जाँच की जानी चाहिए, क्योंकि यदि डिवाइस और सेंसर के कनेक्शन में विद्युत संपर्क खराब है, तो यह त्रुटि से भरा है। क्या थर्मामीटर कॉइल पर नमी या संघनन मिलता है, क्या कोई शॉर्ट सर्किट है, क्या कनेक्शन स्कीम सही है (कोई मुआवजा तार नहीं, कोई लाइन प्रतिरोध समायोजन नहीं), क्या मापने वाले उपकरण का अंशांकन सेंसर के अंशांकन से मेल खाता है? ये महत्वपूर्ण क्षण हैं जिन पर आपको हमेशा ध्यान देना चाहिए।

यहां विशिष्ट त्रुटियां हैं जो थर्मल सेंसर स्थापित करते समय हो सकती हैं:

• यदि पाइपलाइन पर कोई थर्मल इन्सुलेशन नहीं है, तो यह अनिवार्य रूप से गर्मी के नुकसान की ओर ले जाएगा, इसलिए तापमान माप स्थान का चयन किया जाना चाहिए ताकि सभी बाहरी कारकों को पहले से ही ध्यान में रखा जा सके।

• अध्ययन के तहत माध्यम के कामकाजी प्रवाह में सेंसर की गलत स्थापना के कारण सेंसर की एक छोटी या अत्यधिक लंबाई एक त्रुटि में योगदान दे सकती है (सेंसर प्रवाह के खिलाफ स्थापित नहीं है, और प्रवाह की धुरी के साथ नहीं है, क्योंकि यह नियमानुसार होना चाहिए)।

• सेंसर अंशांकन इस सुविधा में निर्धारित स्थापना योजना के अनुरूप नहीं है।

• बदलते परिवेश के तापमान के परजीवी प्रभाव की भरपाई के लिए स्थिति का उल्लंघन (क्षतिपूर्ति प्लग और क्षतिपूर्ति तार स्थापित नहीं हैं, सेंसर दो-तार सर्किट में तापमान रिकॉर्डिंग डिवाइस से जुड़ा है)।

• पर्यावरण की प्रकृति पर ध्यान नहीं दिया जाता है: बढ़ा हुआ कंपन, रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण, उच्च आर्द्रता या उच्च दबाव वाला वातावरण। सेंसर को पर्यावरणीय परिस्थितियों को पूरा करना चाहिए और उसका सामना करना चाहिए।

• खराब टांका लगाने या नमी के कारण सेंसर टर्मिनलों का ढीला या अधूरा संपर्क (थर्मामीटर आवास में आकस्मिक नमी के प्रवेश से तारों की कोई सीलिंग नहीं)।