בתחום מדידת טמפרטורה תעשייתית, צמדים תרמיים עמידים בפני קורוזיה-מצופים-טפלון ומדדי חום התנגדות פלטינה מסוג בדיקה- עם צינורות חיבור הם שני סוגים נפוצים של חיישני טמפרטורה. יש להם הבדלים משמעותיים בתכנון המבני, עקרונות העבודה, מאפייני הביצועים ותרחישי היישום. להלן השוואה שיטתית מממדים מרובים כדי להבהיר את ההבדלים העיקריים ביניהם.
I. הבדלים בשיטות תכנון מבני והתקנה
1. טפלון-מצופה קורוזיה-צמד תרמי עמיד
תכונת הליבה של צמד תרמי עמיד בפני-ציפוי קורוזיה- טפלון טמונה בהגנה על מעטפת הטפלון ובמבנה התיל הדו-מתכתי שלו. הוא משתמש בדרך כלל במעטפת טפלון (פוליטטרה-פלואורואתילן) כדי לעטוף צינור מגן מתכתי, עם שני חוטי מתכת שונים (כגון ניקל- כרום וניקל-סיליקון) מרותכים בפנים כדי ליצור את קצה המדידה. לנדן הטפלון יש יציבות כימית מעולה ויכול לעמוד בפני קורוזיה מחומצות חזקות, בסיסים חזקים וממיסים אורגניים, מה שהופך אותו למתאים לסביבות קורוזיביות כמו אלו המצויות בתעשיות כימיות ותרופות. שיטת ההתקנה שלו כוללת בדרך כלל חיבורי הברגה או קיבוע אוגן, מה שמבטיח התאמה הדוקה למשטח הציוד כדי לשפר את דיוק המדידה ומהירות התגובה. לדוגמה, בכור כימי, מעטפת הטפלון מגינה על הצמד התרמי מפני חומרים קורוזיביים, בעוד שהחיבור הברגה מאפשר התקנה מהירה. העיצוב המבני שלו מדגיש את עמידות המעטפת בפני קורוזיה ואת עצמאותם של החוטים הדו-מתכתיים. מעטפת הטפלון מפחיתה את ההשפעה של גורמים סביבתיים על דיוק המדידה ומשפרת את העמידות בפני זעזועים מכניים. עם זאת, תהליך ההתקנה מחייב לוודא שהמעטפת נמצא במגע מוחלט עם פני השטח של האובייקט הנמדד, מה שמגביר את מורכבות ההתקנה, והחוטים הדו-מתכתיים עלולים להתחמצן בסביבות{11}}טמפרטורות גבוהות, מה שמשפיע על יציבות-לטווח ארוך.
2. בדיקה-סוג מדחום התנגדות פלטינה עם צינור חיבור
תכונת הליבה של מדחום התנגדות פלטינה מסוג -עם צינור חיבור טמונה בקיבוע הצינור המחבר ובמבנה מתפתל חוט פלטינה. הוא משתמש בדרך כלל בצינור חיבור מתכת (כגון נירוסטה) כדי להתחבר אל פני השטח של האובייקט הנמדד באמצעות חוטים או אוגנים. בפנים, חוט פלטינה מלופף על שלד קרמי או נציץ ליצירת אלמנט חישת הטמפרטורה-. עיצוב הצינור המחבר מאפשר לבדיקה ליצור מגע קרוב עם משטח הציוד, משפר את יעילות העברת החום, ומתאים ליישומים הדורשים תגובה מהירה ומגע קרוב. לדוגמה, בתעשיות עיבוד המזון או התרופות, עיצוב הצינור המחבר מבטיח מגע מספיק בין הבדיקה למשטח הציוד, ומפחית את איבוד החום במהלך תהליך העברת החום. העיצוב המבני שלו מדגיש את החיבור הנוקשה של הצינור המחבר ואת היציבות של חוט הפלטינה. עיצוב הצינור המחבר מקטין את ההשפעה של גורמים סביבתיים על דיוק המדידה ומשפר את העמידות בפני זעזועים מכניים וקורוזיה כימית. עם זאת, תהליך ההתקנה שלו מחייב הבטחת מגע מלא בין הצינור המחבר למשטח האובייקט הנמדד, מה שמגביר את מורכבות ההתקנה. יתר על כן, הצינור המחבר עלול להשתחרר עקב רטט במהלך שימוש{10} לטווח ארוך, מה שמשפיע על דיוק המדידה.
II. הבדלים בעקרונות העבודה
1. עקרון העבודה של צמד תרמי עמיד-מצופה קורוזיה-
צמדים תרמיים מבוססים על אפקט Seebeck, שבו נוצר הפרש פוטנציאל תרמו-אלקטרי בין שני מוליכים מתכתיים שונים מתחת לשיפוע טמפרטורה. כאשר שני מוליכים מתכת מחוברים ליצירת מעגל סגור, ולשני הצמתים יש טמפרטורות שונות, נוצר כוח אלקטרו-מוטורי במעגל. גודלו קשור לתכונות החומר ולהפרש הטמפרטורה בין הצמתים. על ידי מדידת הכוח האלקטרו-מוטורי, ניתן לחשב בעקיפין את ערך הטמפרטורה. לצמדים תרמיים יש רגישות גבוהה; שינוי בטמפרטורה של מעלה אחת מביא לשינוי בפוטנציאל הפלט של כ-5-40 מיקרו-וולט. המבנה שלהם פשוט, ללא חלקים נעים, מה שהופך אותם למתאימים לסביבות גבוהות-, בלחץ גבוה ובסביבות קורוזיביות מאוד. התוספת של ציפוי טפלון מרחיבה עוד יותר את טווח היישום שלהם, ומאפשרת להם לפעול ביציבות בסביבות קורוזיביות מאוד.
2. עקרון עבודה של גלאי טמפרטורת התנגדות פלטינה עם צינור חיבור
מדי חום להתנגדות פלטינה מבוססים על המאפיין שהתנגדות מתכת משתנה עם הטמפרטורה. לערך ההתנגדות שלהם יש קשר לא-ליניארי עם הטמפרטורה ויש לקבוע אותו על ידי עיון בטבלה או שימוש בנוסחה (לדוגמה, ל-Pt100 יש התנגדות של 100Ω ב-0 מעלות, וערך ההתנגדות גדל באופן ליניארי עם עליית הטמפרטורה). למדחום עמידות פלטינה יש רגישות גבוהה; שינוי בטמפרטורה של מעלה אחת מביא לשינוי משמעותי בערך ההתנגדות. המבנה שלהם פשוט, ללא חלקים נעים, מה שהופך אותם למתאימים למדידות מדויקות בטמפרטורות בינוניות ונמוכות (-200 מעלות עד 600 מעלות), אך יש להימנע משדות מגנטיים חזקים או רעידות מכניות כדי למנוע פגיעה בדיוק המדידה. עיצוב הצינור המחבר מאפשר להם לשמור על ביצועי מדידה יציבים גם בסביבות בטמפרטורה גבוהה. III. שיטות זיהוי
1. בדיקה ויזואלית
צמד תרמי עמיד בפני קורוזיה-מטפלון-: הראש מכוסה בדרך כלל במעטפת טפלון, והחלק הפנימי מורכב משני חוטי מתכת שונים המרותכים זה לזה. הנדן לבן או שקוף ובעל משטח חלק.
מדחום התנגדות פלטינה מסוג -עם צינור חיבור: הראש מכוסה בדרך כלל בצינור מתכת מחבר, והחלק הפנימי הוא אלמנט חישת טמפרטורה- העשוי מחוט פלטינה. חלק הצינור המחבר נמצא במגע הדוק עם פני האובייקט הנמדד.
2. שיטת החיווט
צמד תרמי-עמיד בפני קורוזיה-טפלון: משתמש במערכת שני-חוטים (חיובית ושלילי), תיבת החיבורים מסומנת "TC+" ו-"TC−", והלידים הם בדרך כלל אדומים (חיוביים) ושחורים/כחולים (שליליים).
מדחום התנגדות פלטינה מסוג- בדיקה עם צינור חיבור: משתמש במערכת של שלושה-חוטים (R1, R2, R3), תיבת החיבורים מסומנת "R1", "R2", "R3", והלידים הם לרוב אדומים, לבנים וצהובים.
3. מדידת מולטימטר
צמד תרמי עמיד בפני-מעטפת-טפלון: ערך ההתנגדות קטן מאוד, בדרך כלל רק כמה אוהם.
מדחום התנגדות פלטינה מסוג- בדיקה עם צינור חיבור: ערך ההתנגדות הוא כ-100 אוהם בטמפרטורת החדר (Pt100).
IV. הבדלים בתרחישי יישומים
1. צמד תרמי-עמיד בפני קורוזיה-מצופה בטפלון
סביבות קורוזיביות מאוד: מתאים לתעשיות כימיות, תרופות ואחרות; מעטפת הטפלון עמידה בפני קורוזיה מחומצות חזקות, בסיסים חזקים וממיסים אורגניים.
סביבות-טמפרטורות גבוהות: ביצוע יציב במדידות-טמפרטורות גבוהות, מתאים לציוד בטמפרטורה גבוהה- כגון כורים וצינורות.
2. מדחום התנגדות פלטינה מסוג בדיקה- עם צינור חיבור
תרחישים הדורשים תגובה מהירה ומגע קרוב: לדוגמה, בתעשיית עיבוד המזון או התרופות, עיצוב הצינור המחבר מבטיח מגע מלא בין הבדיקה למשטח הציוד, ומשפר את דיוק המדידה ומהירות התגובה.
סביבות טמפרטורה בינוניות ונמוכות-: מתפקד מצוין בתרחישי לחץ פנימיים או -נמוכים, כגון מערכות HVAC.
V. הצעות בחירה
1. מבחר של צמד תרמי עמיד בפני-טפלון בפני קורוזיה-
תנאי סביבה: שימוש בתרחישים הדורשים מדידה בסביבות קורוזיביות מאוד, הימנעות מסביבות עם רטט חזק או השפעה. דרישות התקנה: בחר בדיקה מצופה טפלון-עם מפרטים התואמים לציוד, מה שמבטיח חיבור מאובטח.
2. בחירת מדחום התנגדות פלטינה עם בדיקה מסוג צינור חיבור
דרישות התקנה: בחר בדיקה עם מפרטי צינור חיבור התואמים לציוד, תוך הבטחת חיבור מאובטח.
תנאי סביבה: שימוש בתרחישים הדורשים מדידה מדויקת ותגובה מהירה בטמפרטורות בינוניות עד נמוכות, הימנעות משדות מגנטיים חזקים או סביבות רטט מכניות.
