Как работают термометры сопротивления

Измерение температуры - один из самых распространенных и важных параметров, контролируемых в любом технологическом процессе. И это не случайно, так как перегрев производственных систем грозит самыми разрушительными последствиями.

В целом, температуру измеряют различными способами, контактным и бесконтактным методами, при помощи термометров.

измерение температуры термометрами

С особенностями использования термоэлектрических термометров или термопар вы можете ознакомиться в других наших статьях. В этом материале рассмотрим, как устроены термометры сопротивления, на какие типы подразделяются, когда целесообразней использовать тот или иной вид ТС.

Принцип работы термопреобразователей сопротивления отражен в названии датчиков и основан на методе изменения электрического сопротивления в металлах, согласно которому, электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот.

Металлические проводники термометров сопротивления должны удовлетворять следующим условиям:

  • Стабильность градуировочной характеристики;
  • Взаимозаменяемость, то есть возможность замены вышедшего из строя датчика на аналогичный без повторной юстировки системы;
  • Нечувствительность к малым примесям;
  • Наилучшую линейность зависимости сопротивления от температуры;
  • Высокое значение температурного коэффициента электрического сопротивления;
  • Большое удельное сопротивление;
  • Невысокая стоимость материала.

Известно, что чем чище металл, тем более он соответствует указанным требованиям. Поэтому самыми распространенными металлами для изготовления термометров сопротивления являются платина Pt и медь Cu.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические условия» выделяет три типа термопреобразователей сопротивления.

Тип термопреобразователя

Номинальное сопротивление Rпри 0°C

Условное обозначение 
градуировочной характеристики

Диапазон измеряемых 
температур

РФ

Международная

Термометр сопротивления платиновый ТСП

1 Ом

10 Ом

50 Ом

100 Ом

500 Ом

10П

50П

100П

500П

Pt1

Pt10

Pt50

Pt100

Pt500

-200…+850°С

Термометр сопротивления медный ТСМ

1 Ом

10 Ом

50 Ом

100 Ом

10П

50П

100П

Cu1

Cu10

Cu50

Cu100

-200…+200°С

Термометр сопротивления никелевый ТСН

100 Ом

100Н

Ni100

-60…+180°С

Конструктивно термометры сопротивления состоят из чувствительного элемента (ТСП – платиновый, ТСМ – медный, ТСН - никелевый) и внутренних соединительных проводов, помещенных в герметичный защитный корпус, а также внешних клемм и выводов, предназначенных для подключения к измерительному прибору. Выпускается большое количество исполнений ТС. Бывают термометры сопротивления с двумя одинаковыми чувствительными элементами для подключения к двум отдельным вторичным приборам, установленным в разных местах.

На рисунке представлен один из вариантов конструкции термопреобразователя.

конструкция термопар

1 - фарфоровый изолятор; 2, 3 - штуцер; 4 - головка; 5 - прокладка; 6 - крышка; 7 - контактная клемма; 8 - контакт для подсоединения измерительного прибора; 9 - компаунд; 10 – защитная гильза; 11 - окись алюминия; 12 - чувствительный элемент

 

Разнообразие исполнений термопреобразователей сопротивления под любые задачи представлено на сайте td-etalon.com

ТСМ-9620

тсм-9620

Тип датчика температуры: ТСМ

Номинальная статическая характеристика: 50М

Диапазон измеряемых температур:

  • -50...+150°C;
  • 0...+150°C

Контролируемая среда:

  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру

ТСП-9418

тсп-9418

Тип датчика температуры: ТСП

Номинальная статическая характеристика:

  • 50П;
  • 100П;
  • 2000П

Диапазон измеряемых температур:

  • -50...+150°C;
  • -50...+200°C;
  • -200...+500°C

Тип контролируемой среды:

  • агрессивные жидкости, пары, газы;
  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру

Маркировка взрывозащиты: 1ExdIICT4

ТСМ-9204

тсм-9204

Тип датчика температуры: ТСМ

Номинальная статическая характеристика: 50М

Диапазон измеряемых температур: -50...+150°C

Контролируемая среда:

  • поверхности твердых тел;
  • подшипники качения, скольжения

ТСП-9201

тсп-9201

Тип датчика температуры: ТСП

Номинальная статическая характеристика:

  • 50П;
  • 100П

Диапазон измеряемых температур:

  • -50...+400°C;
  • -50...+500°C;
  • -50...+600°C;
  • -200...+200°C4
  • -200...+500°C;
  • -200...+600°C

Тип контролируемой среды:

  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру;
  • поверхности твердых тел

Подводя итоги, еще раз отметим главное отличие термопреобразователей сопротивления от других датчиков температуры. Безусловно, основная особенность - это линейная выходная характеристика. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели точности и повторяемости результатов измерений, делают термометры сопротивления востребованными. Если говорить о типах ТС, то никелевые термопреобразователи (ТСН) имеют высокую чувствительность, платиновые (ТСП) – стабильность, то есть неизменность показаний с течением времени, медные (ТСМ) – низкую цену и наилучшую линейность зависимости сопротивления от температуры.

Назад

© ТД Эталон - датчики температуры, 2020

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

Яндекс.Метрика
Вы выделили текст на сайте td-etalon.com