Teplotný senzor PT100 Je to jeden z najpoužívanejších zariadení na meranie teploty v priemysle. Určite ste sa v nejakom priemyselnom alebo technickom kontexte stretli s týmto pojmom a zaujímalo vás, čo robí, ako funguje a čím je taký výnimočný.
V tomto článku odpovieme na všetky tieto otázky, rozoberieme jeho fungovanie, vlastnosti, výhody a niektoré podrobnosti o inštalácii, ktoré by ste mali vedieť. Aj keď to znie ako špecifické technické zariadenie, jeho dôležitosť nemožno podceňovať, pretože je kľúčová v aplikáciách, kde presnosť a spoľahlivosť pri meraní teploty sú kritické.
Čo je snímač PT100 a princíp jeho fungovania?
El snímač PT100 Ide o odporový snímač, čo znamená, že meria teplotu na základe zmien elektrického odporu. Číslo '100' v jeho názve znamená, že má odpor 100 ohmov pri teplote 0°C. Jeho fungovanie je založené na použití prvku Platina, keďže platina má stabilný vzťah medzi teplotou a odporom. Vďaka tomu je ideálny na presné meranie teploty.
Základný princíp činnosti PT100 je nasledovný: pri zmene teploty sa mení aj odpor snímača. Túto zmenu odporu možno presne merať a korelovať s presnou teplotou.
Vzťah medzi teplotou a odporom
undefined Senzory PT100 Sú považované za vysoko presné kvôli ich spoľahlivému vzťahu medzi odporom a teplotou. So zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje aj odpor snímača. Je však dôležité spomenúť, že zvýšenie odolnosti Nie je úplne lineárny. To znamená, že nezachováva rovnaký podiel počas všetkých teplôt, ale zostáva predvídateľný, a preto je vypočítateľný.
Konštrukcia a klasifikácia snímačov PT100
Senzory PT100 sa líšia konštrukcie. Väčšina z nich je zapuzdrená v rúrke z nehrdzavejúcej ocele alebo inom robustnom materiáli, ktorý ich chráni pred drsným priemyselným prostredím. Na jednom konci snímača je detekčný prvok (platinový rezistor), na druhom konci sú elektrické spoje, ktoré umožňujú jeho inštaláciu do riadiacich alebo meracích systémov. Niečo, čo by ste mali mať na pamäti, je, že v závislosti od typu konštrukcie sa citlivosť a odolnosť snímačov môžu výrazne líšiť.
Bežná klasifikácia PT100 je založená na počte káblov, ktoré používajú na meranie:
- PT100 s dvoma vodičmi: Toto je najjednoduchší spôsob pripojenia, ale aj najmenej presný, pretože odpory káblov nie je možné správne kompenzovať.
- PT100 s tromi vodičmi: najbežnejší, umožňuje dobrú kompenzáciu odporu vodičov, ak majú káble rovnaký odpor.
- PT100 so štyrmi vodičmi: Používa sa hlavne v laboratóriách, pretože je to najpresnejšia metóda. Umožňuje úplne kompenzovať odpor vedenia, aj keď majú káble rôzne odpory.
Normy a presnosť snímačov PT100
Je nevyhnutné zdôrazniť, že snímače PT100 sú regulované podľa medzinárodných noriem, čo zaručuje jeho konzistencia a presnosť na globálnej úrovni. Najpoužívanejšou normou je norma DIN IEC 60751, ktorá definuje elektrické charakteristiky a dovolené odchýlky pre snímače PT100. Táto norma zabezpečuje, že snímače majú odpor 100 ohmov pri 0 °C a stanovuje tolerancie pre rôzne triedy snímačov.
rozdielny triedy presnosti pre snímače PT100. Najvyššia je trieda AA, za ňou nasleduje trieda A a trieda B. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia trieda presnosti, tým lepšia je schopnosť snímača poskytovať presné merania.
Výhody snímača PT100 oproti iným typom snímačov
Senzory PT100 ponúkajú niekoľko výhod v porovnaní s inými zariadeniami na meranie teploty, ako sú termočlánky. Medzi najpozoruhodnejšie patria:
- Vysoká presnosť: PT100 môže poskytnúť presné údaje s minimálnym posunom, čo je rozhodujúce v kritických priemyselných aplikáciách.
- Dlhodobá stabilita: Na rozdiel od termočlánkov, ktoré sa môžu časom opotrebovať a dávať nesprávne hodnoty, si PT100 zachovávajú svoju presnosť dlhšie.
- Schopnosť merať nízke teploty: Sú schopné merať veľmi nízke teploty s veľkou presnosťou, vďaka čomu sú ideálne pre priemyselné chladiace aplikácie.
- Nedochádza k postupnej degradácii: Namiesto pomalého znehodnocovania a poskytovania nesprávnych údajov, ako sú termočlánky, sa PT100 zvyčajne úplne pokazia a prestanú fungovať, čo uľahčuje detekciu porúch.
Montáž a inštalácia snímača PT100
Správna montáž snímača PT100 je rovnako dôležitá ako výber správneho modelu. A nesprávna montáž môže viesť k chybným údajom, ktoré by mohli ohroziť nielen presnosť systému, ale aj bezpečnosť celej operácie.
Snímač je možné namontovať niekoľkými spôsobmi, najbežnejším je zapuzdrenie do puzdra z nehrdzavejúcej ocele, ktoré ho chráni pred vonkajšími vplyvmi, ako je vlhkosť alebo prach. V niektorých priemyselných systémoch je snímač PT100 namontovaný s pripájacou hlavicou na ochranu elektrických spojov pred prostredím.
Dôležité je aj umiestnenie snímača. Ak je umiestnený na mieste s neustálymi vibráciami, jeho životnosť sa pravdepodobne skráti. drasticky znížená. Preto sa vždy odporúča konzultovať konečné umiestnenie snímača s technikom.
Bezpečnostné opatrenia a údržba PT100
Ako každé meracie zariadenie, aj snímače PT100 vyžadujú náležitú údržbu, aby sa zabezpečilo ich správne fungovanie počas celej životnosti. Tu sú niektoré z najdôležitejších bodov, ktoré treba mať na pamäti:
- Vyhnite sa inštalácii snímačov vo vlhkom prostredí: Vlhkosť môže spôsobiť únik prúdu medzi vodičmi, čo ovplyvní hodnoty teploty.
- Ochrana proti korózii: V agresívnom priemyselnom prostredí je dôležité chrániť snímač aj káble pred korozívnymi materiálmi.
- Minimalizujte vibrácie: V prostredí s neustálymi vibráciami je vhodné namontovať snímač do konštrukcie, ktorá znižuje jeho vystavenie otrasom a otrasom.
Typy snímačov PT100
Na trhu je niekoľko typov snímačov PT100 v závislosti od potrieb aplikácie. Najpoužívanejšie modely sú:
- Priemyselný: Zapuzdrené v plášťoch z nehrdzavejúcej ocele sa používajú predovšetkým v priemyselných aplikáciách, kde sa vyžaduje odolnosť.
- Laboratorio: Vyvinuté špeciálne pre aplikácie, kde je prioritou presnosť, ako sú kalibračné laboratóriá.
- Tenký film: Tieto snímače sú ekonomickejšie, pretože ich platinový prvok je v tenkej vrstve na substráte.
Teplotné koeficienty a vzorec PT100
Teplotný koeficient snímača PT100 definuje, ako sa mení jeho odpor s teplotou. Vo všeobecnosti je najbežnejším koeficientom 385, čo znamená, že snímač má odpor 138,51 ohmov pri 100°C.
Vzťah medzi teplotou a odporom PT100 možno vypočítať pomocou vzorca Callendar-Van Dusen. Tento vzorec zohľadňuje ďalšie faktory, keď teploty klesnú pod 0 °C, čo umožňuje získať veľmi presný výpočet teploty z nameraného odporu.
Časté chyby pri používaní PT100
Hoci sú snímače PT100 presné a spoľahlivé, môžu sa vyskytnúť určité chyby, ak nie sú nainštalované alebo používané správne. Jednou z najčastejších chýb je strata signálu na dlhých kábloch. Od určitej dĺžky môžu káble spájajúce snímač s meracím systémom pridať dodatočný odpor, ktorý zmení meranie teploty. V týchto prípadoch sa odporúča použiť tri alebo štyri drôtové spojovacie systémy na kompenzáciu tohto pridaného odporu.
Ďalšia častá chyba sa vyskytuje v dôsledku vlhkosť v spojeniach. Ako sme uviedli vyššie, vlhkosť môže vytvárať malé zvodové prúdy medzi vodičmi, čo vedie k nesprávnym údajom.
Hlavné aplikácie PT100
Nakoniec je kľúčové pochopiť, v ktorých sektoroch sú tieto senzory najbežnejšie. The PT100 Nachádzajú uplatnenie v mnohých priemyselných a vedeckých odvetviach:
- Potravinársky priemysel: kde je presnosť merania teploty kľúčová pre zabezpečenie kvality a bezpečnosti potravín.
- medicína: Používa sa v laboratórnych inkubátoroch a iných zdravotníckych zariadeniach, kde je potrebná presná kontrola teploty.
- Letecký priemysel: používa sa pri monitorovaní kritických systémov, kde je dôležitá presnosť a spoľahlivosť.
Senzor PT100 je základným komponentom v širokej škále priemyselných a vedeckých sektorov, ktoré vyžadujú vysokú presnosť merania teploty. Vďaka svojej odolnosti, presnosti a stabilite je najlepšou voľbou pre aplikácie, kde zmeny teploty môžu mať veľké dôsledky.