בתחום מדידת טמפרטורה תעשייתית, מדי חום התנגדות פלטינה מסוג -מתקדמים התנגדות פלטינה, מדי חום להתנגדות פלטינה מסוג-מודדי חום קבועים להתנגדות פלטינה, וצמדים תרמיים עם הברגה קבועה- הם שלושה סוגים נפוצים של חיישני טמפרטורה. למרות שכולם משמשים לניטור טמפרטורה, יש להם הבדלים משמעותיים בתכנון המבני, בעקרונות העבודה ובתרחישי היישום. מאמר זה ידון בפירוט כיצד להבחין בין שלושת סוגי החיישנים הללו, ויעזור למשתמשים לבצע בחירות מתאימות על סמך הצרכים האמיתיים שלהם.
I. בדיקה עם הברגה ניידת-מדחום התנגדות מסוג פלטינה
הליבה של מדחום התנגדות פלטינה מסוג-ההברגה הניתנת להזזה טמונה באלמנט חישת הטמפרטורה-שלו-נגד פלטינה (כגון Pt100 או Pt1000) המוקף ישירות בקצה צינור מגן מתכתי, ויוצר מבנה בדיקה. עיצוב זה מאפשר התקנה והסרה גמישות על ידי חיבור ישיר עם חורי הברגה בקיר הציוד באמצעות הברגה סיבובית (כגון M8, M12). היתרונות שלו כוללים דיוק גבוה (Class A יכול להגיע ל-0.15 מעלות ±), יציבות טובה-לטווח ארוך ועמידות בפני רטט, מה שהופך אותו למתאים למדידת טמפרטורה{11}}בדיוק גבוה בטווחי טמפרטורות בינוניים ונמוכים (-200 מעלות ~850 מעלות) ביישומים כגון כורים כימיים, כיול מעבדה רפואי וכיול.
עקרון עבודה
מדי חום להתנגדות פלטינה מודדים טמפרטורה על סמך השינוי הליניארי בהתנגדות עם הטמפרטורה. אלמנט חישת הטמפרטורה- ממוקם בקצהו של בדיקה מתכתית דקה ומחובר למכשיר תצוגה או למערכת בקרה באמצעות כבל בקצה הזנב. בעת השימוש, הבדיקה מוכנסת ישירות לסביבה המיועדת למדידה, וכתוצאה מכך נתיב הולכת חום קצר ומהירות תגובה מהירה. עיצוב ההברגה הניתן להזזה מאפשר לחיישן להתאים היטב לפני השטח של המדיום הנמדד במהלך ההתקנה, מה שמבטיח דיוק המדידה.
תרחישי יישום
מדי חום התנגדות פלטינה מסוג -הברגה ניתנת להזזה מתאימים במיוחד ליישומים הדורשים כיול או החלפה תכופים. לדוגמה, במעבדות, ייתכן שחוקרים יצטרכו להתאים או להחליף חיישנים באופן קבוע כדי להסתגל לתנאי ניסוי שונים. יתר על כן, הדיוק והיציבות הגבוהים שלהם הופכים אותם לבחירה אידיאלית לניטור טמפרטורה בציוד רפואי. II. מדחום התנגדות פלטינה להתקנה עם הברגה קבועה
מדחום התנגדות פלטינה מסוג קופסת חיבורים עם הברגה קבועה דומה מבחינה מבנית למדחום התנגדות פלטינה מסוג פלטינה להתקנה עם הברגה ניידת, אך ההבדל העיקרי הוא שאלמנט חישת הטמפרטורה שלו מופרד פיזית ממסופי החיווט החשמלי. חלק הבדיקה מקובע לנקודת מדידת הטמפרטורה על ידי הברגה, ואילו תיבת החיבורים מותקנת באופן עצמאי בצד החיצוני של הציוד ומחוברת באמצעות חוטים. תיבת החיבורים היא בדרך כלל בעלת דירוג הגנה IP65 ומעלה, והיא אטומה פנימית כדי להיות חסינת רטיבות ו-פיצוץ, מה שהופך אותה למתאימה לסביבות דליקות ונפיצות, לחות גבוהה- או לסביבות תעשייתיות הדורשות חיווט מרכזי.
עקרון עבודה
בדומה למדחום התנגדות פלטינה מסוג בדיקה עם הברגה ניידת, מדחום התנגדות פלטינה מסוג תיבת צומת התקנה עם הברגה קבועה מסתמך גם על השינוי בערך ההתנגדות למדידת טמפרטורה. עם זאת, בשל האינרציה התרמית של החוטים, מהירות התגובה שלו מעט יותר איטית מזו של סוג הבדיקה. הוא מציע בידוד חשמלי חזק יותר, מקל על תחזוקה והעברת אותות.
תרחישי יישום
סוג זה של חיישן מתאים במיוחד למערכות הדורשות רכישת אותות מרחוק או הסמכה של-פיצוץ. לדוגמה, באזורים של מיכלי נפט או באזורים נקיים של מפעלי תרופות, בטיחות ואמינות הם קריטיים. עיצוב החוט הקבוע מבטיח פעולה יציבה גם בסביבות קשות, בעוד שההתקנה העצמאית של תיבת החיבורים מפשטת תחזוקה והעברת אותות.
III. סוג תיבת צומת להתקנה עם הברגה קבועה צמד תרמי
הצמד התרמי של תיבת החיבור להתקנה עם הברגה קבועה מבוסס על אפקט Seebeck, המורכב משני חוטי מתכת שונים (כגון ניקל-כרום וניקל-סיליקון לסוג K- מרותכים יחד ליצירת קצה המדידה, עטופים בצינור מגן מתכתי, וננעלו ישירות דרך{3} ציוד קבוע דרך המשטח{3}. M27×2), עם תיבת החיבורים מותקנת באופן עצמאי. היתרונות הגדולים ביותר שלו הם טווח הטמפרטורות הרחב שלו (0 מעלות ~1300 מעלות), תגובה מהירה (זמן תגובה תרמית פחות מ-40 שניות או שווה ל-40 שניות) ומאפייני{10}}יצירה עצמית ללא צורך באספקת חשמל חיצונית.
עקרון עבודה
הצמד התרמי מסתמך על הפוטנציאל התרמואלקטרי שנוצר מהפרש הטמפרטורה לצורך מדידת טמפרטורה. המבנה הקומפקטי שלו מבטיח מגע הדוק עם המשטח הנמדד דרך החוט הקבוע, ומבטיח הולכת חום יעילה. הדיוק בדרך כלל נמוך יותר מזה של מדי חום להתנגדות פלטינה (בעיקר Class II ±1.5 מעלות), והוא דורש מעגל פיצוי צומת קר לחישוב הטמפרטורה. תרחישי יישום
צמדים תרמיים מסוג תיבת צומת להרכבה-מתווים עם חוטים נמצאים בשימוש נרחב ביישומים הדורשים תגובה מהירה ומדידות טווח טמפרטורות רחב, כגון סביבות-טמפרטורות גבוהות כמו דוודים של תחנות כוח, כבשני מלט ותנורי פחם טחון. עיצוב החוטים הקבוע- שלהם מבטיח מגע יציב גם בסביבות-טמפרטורות ורטט גבוהות, אך לאחר ההתקנה, ההסרה דורשת כיבוי מערכת, וכתוצאה מכך עלויות תחזוקה גבוהות יותר. ההרכבה העצמאית של תיבת החיבורים מקלה על העברת אותות ושילוב מערכת.
תַקצִיר
מדחום התנגדות פלטינה מסוג-מתנוע-, מדחום התנגדות פלטינה מסוג-תפוסה קבועה להרכבה, ומדחום התנגדות פלטינה קבועה-תרמי צמד מסוג תיבת חיבורים להרכבה עם חוטים יש כל אחד מאפיינים ברורים במונחים של עיצוב מבני, עקרונות עבודה ותרחישי יישום. מדחום התנגדות פלטינה מסוג-המתנע- מתאים ליישומים הדורשים דיוק וגמישות גבוהים; מדחום התנגדות פלטינה מסוג-תפוסת חוט קבוע מתאים לסביבות הדורשות בטיחות ורכישת אותות מרחוק; בעוד שהצמד התרמי מסוג תיבת החיבור להרכבה-מתוכנן במיוחד עבור יישומי-טמפרטורות גבוהות ותגובה{10}מהירה. בעת בחירה, יש לתת את הדעת על טווח הטמפרטורות, דרישות הדיוק, דירוג הגנת הסביבה, קלות ההתקנה ותדירות התחזוקה כדי להבטיח ביצועים מיטביים. על ידי הבנת הבדלי הליבה בין שלושת החיישנים הללו, משתמשים יכולים לבחור בצורה יעילה יותר את חיישן הטמפרטורה המתאים ביותר ליישום הספציפי שלהם.
