בתחום מדידת טמפרטורה תעשייתית, צמדים תרמיים עמידים בפני קורוזיה-מצופים-טפלון ומדדי חום התנגדות פלטינה מסוג תיבת חיבור עם הברגה ניתנים להליכה 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 נעוצה בהגנה על ציפוי הטפלון ובמבנה התיל הדו-מתכתי שלו. הוא משתמש בדרך כלל במעטפת טפלון (פוליטטראפלואורואתילן) כדי לכסות צינור מגן מתכתי, עם שני חוטי מתכת שונים (כגון ניקל-כרומיום 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 בתעשיות כימיות ותרופות. שיטת ההתקנה שלו היא בדרך כלל חיבור הברגה או תיקון אוגן, המבטיח מגע קרוב עם משטח 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. מדחום התנגדות פלטינה מסוג תיבת צומת עם הברגה ניידת
תכונת הליבה של מדחום התנגדות פלטינה מסוג תיבת חיבור עם הברגה ניתנת להליכה נעוצה בחיבור הברגה הניתן להזזה ובמבנה מתפתל חוט פלטינה. הוא משתמש בדרך כלל בהברגה הנעה (כגון M18×1.5) כדי להשיג התקנה יציבה על ידי הברגה על פני האובייקט הנמדד. בפנים, חוט פלטינה מלופף על שלד קרמי או נציץ כדי ליצור את אלמנט חישת הטמפרטורה, אשר לאחר מכן מחובר למעגל החיצוני דרך קופסת חיבור. עיצוב תיבת החיבורים מקל על שידור ותחזוקה של אותות תוך מתן הגנה אטומה למים ואבק. לדוגמה, בתעשיות עיבוד המזון או התרופות, עיצוב החוט הנעים מבטיח מגע הדוק בין הבדיקה למשטח הציוד, ומפחית את איבוד החום במהלך הולכת חום. העיצוב המבני שלו מדגיש את הגמישות של חיבור ההברגה ואת היציבות של חוט הפלטינה. עיצוב החוט הנייד מפחית את ההשפעה של גורמים סביבתיים על דיוק המדידה ומשפר את העמידות בפני רעידות מכניות וזעזועים. עם זאת, תהליך ההתקנה מחייב להבטיח שהחוטים יהיו במגע מלא עם פני השטח של האובייקט הנמדד, מה שמגביר את מורכבות ההתקנה. יתר על כן, איטום קופסת החיבורים עשוי להיות מושפע מגורמים סביבתיים במהלך שימוש{10} לטווח ארוך.
II. הבדלים בעקרונות העבודה
1. עקרון העבודה של צמד תרמי עמיד-מצופה קורוזיה-
צמדים תרמיים מבוססים על אפקט Seebeck, שבו שני מוליכים מתכת שונים יוצרים הבדל פוטנציאל תרמואלקטרי תחת שיפוע טמפרטורה. כאשר שני מוליכים מתכת מחוברים ליצירת מעגל סגור, ולשני הצמתים יש טמפרטורות שונות, נוצר כוח אלקטרו-מוטורי במעגל. גודל כוח זה 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 מדחום התנגדות פלטינום עם תיבת חיבורים עם הברגה ניידת
מדי חום להתנגדות פלטינה מבוססים על המאפיין שההתנגדות של מתכת משתנה עם הטמפרטורה. לערך ההתנגדות 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 החוט הנעים מאפשר להם לשמור על ביצועי מדידה יציבים גם בסביבות בטמפרטורה גבוהה. III. שיטות זיהוי
1. בדיקת מראה
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 תיבת צומת הרכבה עם הברגה ניידת: הראש מכוסה בדרך כלל בצינור מגן מתכתי, והחלק הפנימי הוא אלמנט חישת טמפרטורה- העשוי מחוטי פלטינה. החלק ההברגה הנייד מוברג על פני האובייקט הנמדד, ותיבת החיבורים משמשת לחיבור למעגל החיצוני.
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 תיבת חיבור עם הברגה ניידת: משתמש במערכת שלושה-תילים (R1, R2, R3), תיבת החיבורים מסומנת "R1", "R2" ו-"R3", והלידים הם בדרך כלל 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 תיבת צומת הרכבה עם הברגה ניידת: 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 יכולה לעמוד 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 תיבת צומת הרכבה עם הברגה ניידת
תרחישים הדורשים תגובה מהירה ומגע קרוב: לדוגמה, בתעשיית עיבוד המזון או התרופות, עיצוב הברגה הנייד 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.
