Термопара или термосопротивление

Температура – это основной параметр в большинстве технологических процессов, а также в обычной жизни.Измерение температуры в технологических процессах – особенно важно, так как от этого зависит качество выпускаемой продукции. Чтобы избежать брака продукции, необходимо правильно подобрать датчик температуры и обеспечить точность измерения.

1.Медленная реакция датчика на резкие изменения температуры

Допустим, у вас быстротекущий процесс. Но температура среды или тела меняется скачком, поэтому при выборе датчика необходимо учитывать скорость реакции, чтобы не получилось, как в известном мультфильме про Карлсона: “Гражданочка, а у вас молоко убежало...”

2.Неправильный подбор датчика под температурный диапазон
Как следствие – частые остановы техпроцесса. Вторичный прибор пишет: «датчик не найден», потому что выбран датчик до 500 °С, а в технологическом процессе существуют выбеги температуры выше предельной.
Результат: остановка производства, т.к. сработала аварийная сигнализация.

3. Неправильная установка датчика
Например, для измерения температуры наружного воздуха датчик следует устанавливать на северной стороне здания под козырьком, а не возле окна или форточки.
Так и в технологическом процессе: если измерять температуру не в заданной точке, получим недостоверные данные.

4.Точность измерения
Существуют различные классы допуска и погрешности измерения. В каких-то процессах точность неважна, а в каких-то критична. Пример: для контроля температуры в инкубаторе выбрали термопару с погрешностью 2,5 °С, но такая погрешность слишком велика для данного процесса! Результат: закладка яиц испорчена.

Итак, что нужно знать при выборе датчика, чтобы избежать ошибок при измерении температуры в технологическом процессе и обеспечить выпуск качественной продукции?
Термометры сопротивления
При измерении температуры меняется сопротивление на выходе датчика.
Наиболее популярные НСХ:
• медь 50М, 100М
• платина 50П, 100П, Pt100, Pt500, Pt1000
• никель Ni1000

НСХ – это функция или таблица значений в соответствии с ГОСТ Р 6651-2009, которая определяет зависимость «сопротивление-температура».

Термопары
При изменении температуры меняется ЭДС (ГОСТ Р 8.585-2001). Основные НСХ датчиков, выпускаемых компанией ОВЕН:
ДТПК (ХА, хромель-алюмель)
ДТПL (ХК, хромель-копель)
ДТПJ (ЖК, железо-константан)
ДТПN (НН, нихросил-нисил)
ДТПS (ПП, платинородий-платина 30 %)

1.Температурный диапазон

Это первое, что нужно выяснить, и понимать, для какого техпроцесса будет использоваться датчик.
2.Быстродействие

Задержка с измерением температуры связана с быстродействием измерительного узла и защитной гильзы. Чем тоньше арматура датчика, тем меньше отклик датчика на изменение температуры. Гильза датчика заполняется песком или термопастой. Если датчик устанавливается в защитную гильзу, то расстояние между внутренней стенкой и гильзой датчика должно быть минимальным.

НО! Не забывайте о давлении! Чем меньше диаметр монтажной части, тем на меньшее давление рассчитан преобразователь. Кроме того, на быстродействие влияет установка датчика.

3.Установка датчика

Чувствительный элемент датчика (находится в конце монтажной трубки) устанавливается непосредственно в зоне измерения.

Для измерения температуры воздуха:
• При измерении температуры наружного воздуха датчик устанавливается на северной стороне здания под козырьком. Избегайте установки рядом с окнами.
• При измерении температуры воздуха в помещении следует избегать солнечных мест и застоя воздуха.
• При измерении температуры воздуха в печи рабочий спай или монтажную часть выводим в зону, приближенную к зоне нагрева материалов.

При установке датчика в трубопровод:
• Монтажная часть датчика должна на 2/3 находиться в трубопроводе. Чувствительный элемент устанавливается на оси либо чуть ниже.
• Если датчик накладной, то поверхность трубы зачищаем, наносим теплопроводную пасту, прижимаем датчик к трубе хомутом, сверху укрываем термометр теплоизоляцией.

4.Погрешность

Для термометров сопротивления и термопар есть классы допуска.
• Для термометров сопротивления: АА, А, В, С.
• Для термопар классы допуска 1 и 2.

Из графиков видно, что на температурах от -196 до 150 °С точнее будут термометры сопротивления. На температурах выше 300 °С – точнее термопары.