המפתח לקביעה אם חיישן PT100 נמצא מחוץ לטווח הסובלנות שלו הוא להשוות את שגיאת המדידה שלו בטמפרטורה ספציפית עם השגיאה המותרת עבור דרגת הדיוק שלו המצוינת בתקן הבינלאומי (IEC 60751). אם השגיאה הנמדדת גדולה מהערך המותר בטמפרטורה זו, היא נחשבת מחוץ לתחום הסובלנות.
הסובלנות של חיישן PT100 אינה ערך קבוע, אלא פונקציה של טמפרטורה. לכן, לא ניתן לשפוט אותו רק על סמך ערכים אמפיריים בנקודת טמפרטורה אחת; יש לחשב אותו ולהשוות אותו בשילוב עם דרגת הדיוק הנומינלית שלו (למשל, Class A או Class B) וטמפרטורת הפעולה בפועל.
I. הבהרת תקן: נוסחת הסובלנות של IEC 60751
קביעת הסובלנות עבור כל חיישני ה-PT100 התעשייתיים מבוססת על תקן IEC 60751. הציונים הנפוצים ונוסחאות השגיאה שלהם הם כדלקמן:
|
ציון דיוק |
נוסחת סובלנות ( תואר ) |
תרחישי יישום טיפוסיים |
|
כיתה א.א |
±(0.1 + 0.0017t) |
מעבדות דיוק- גבוה, תקני מטרולוגיה |
|
ציון |
±(0.15 + 0.002t) |
ציוד רפואי, ייצור מוליכים למחצה |
|
כיתה ב' |
±(0.30 + 0.005t) |
בקרה תעשייתית כללית (הנפוץ ביותר) |
כאשר t הוא הערך המוחלט של הטמפרטורה בפועל (יחידה: מעלות ), לדוגמה, ב-100 מעלות , |t|=100.
II. שלבי שיפוט מפורטים
1. קבע את דרגת הדיוק הנומינלית של החיישן. בדוק את לוחית השם של המוצר, גיליון המפרט או רשומת הרכישה כדי לוודא שזהו דרגה A, דרגה ב' או דרגה אחרת.
אלא אם צוין אחרת, הוא יטופל כדרגה B כברירת מחדל (הנפוץ ביותר בתעשייה).
2. השג נתוני כיול או מדידה
מדוד את ערך ההתנגדות בפועל של ה-PT100 בטמפרטורה סטנדרטית ידועה (למשל, באמצעות תרמוסטט, בקבוק נקודת הקפאה וכו'), והמיר אותו לערך הטמפרטורה המתאים
לדוגמה: בסביבה סטנדרטית של 100 מעלות, ההתנגדות הנמדדת היא 138.85Ω, והטמפרטורה המתאימה שנמצאת בטבלה היא 101.0 מעלות.
3. חשב את שגיאת הטמפרטורה הנמדדת
ΔT=T_measured - T_standard
ΔT=T_measured - T_standard
בדוגמה למעלה:
תואר ΔT=101.0 - 100=+ 1.0
תואר ΔT=101.0 - 100=+1.0
4. חשב את השגיאה המותרת בנקודת טמפרטורה זו
החלף לתוך נוסחת הסובלנות המתאימה:
עבור חיישן Class B, ב-100 מעלות:
שגיאה מותרת=± (0.30 + 0.005 × 100)=± 0.80 מעלות
שגיאה מותרת=±(0.30 + 0.005 × 100)=±0.80 מעלות
5. השוואה ושיפוט
שגיאה נמדדה: +1.0 מעלות
טווח מותר: [-0.80 מעלות , [+0.80 מעלות ]
מכיוון ש-+1.0 תואר > +0.80 תואר → חורגת מטווח הסובלנות, הוא נחשב כלא כשיר.
III. טבלת התייחסות מהירה לסבולות נפוצות של נקודות טמפרטורה (לוקח את דרג B כדוגמה)
טבלה: טמפרטורה (מעלה) סובלנות (דרגה B) סובלנות מרבית סטיית התנגדות (Ω)
0 ±0.30 מעלות ±0.12Ω
25 ±0.425 מעלות ±0.16Ω
50 ±0.55 מעלות ±0.21Ω
100 ±0.80 מעלות ±0.31Ω
200 ±1.30 מעלות ±0.50Ω
טיפ: ניתן להשתמש במולטימטר כדי למדוד את ההתנגדות-באתר, וניתן להשתמש בטבלה זו כדי לקבוע במהירות אם ההתנגדות מחוץ לסובלנות.
IV. גורמים מרכזיים המשפיעים על דיוק השיפוט
גם אם הערך הנמדד קרוב לנקודה הקריטית, יש לבטל את הגורמים המפריעים הבאים כדי למנוע שיקול דעת מוטעה:
טבלה גורם השפעה אמצעי נגד
חיבור חוט עופרת שני-מציג שגיאה נוספת. השתמש במדידה של שלושה-חוטים או ארבעה-חוטים.
חיישן שיווי משקל תרמי לא מספיק לא מחומם מספיק. המתן לזמן מספיק (בדרך כלל 5-10 דקות).
עומק החדרה לא מספיק אלמנט חישת הטמפרטורה לא נכנס במלואו לאזור הטמפרטורה הקבועה. עומק החדרה גדול או שווה ל-150 מ"מ או גדול או שווה ל-10 פעמים קוטר הגשוש.
מקור סטנדרטי לא מדויק תנודות טמפרטורה גדולות באמבט הטמפרטורה הקבועה. השתמש במדחום עמידות פלטינה סטנדרטי מכויל כהתייחסות.
V. סיבות אפשריות והצעות טיפול לחריגה מהסובלנות
טבלה הצעות לגילויי סיבה
שימוש ממושך בטמפרטורה-גבוהה מוביל להזדקנות שגיאה מוגברת באופן משמעותי בטווח הטמפרטורות הגבוהות-. קצר את מחזור הכיול ושקול החלפה.
קפיצה עמידות בפני נזק מכני או עייפות רעידות, תגובה איטית. בדוק את צינור המגן ואת המבנה הפנימי.
זיהום או קוקינג תגובה איטית, סחיפה של-נקודת אפס. נקה את הגשש ושפר את סביבת ההתקנה.
כיול לא תקין או סטיית תקן שיטתית לא מדויקת. שלח את החיישן למוסד מטרולוגי-של צד שלישי לאימות. לאחר אישור החורג מהסבילות, יש להוציא את החיישן משירות ולתקן, להחליף או לכייל מחדש, במיוחד במערכות בקרת טמפרטורה קריטיות (כגון תרופות וניהול סוללות) כדי למנוע תאונות ייצור.
