در زمینه اندازهگیری دمای صنعتی، ترموکوپلهای در معرض و دماسنجهای مقاوم در برابر خوردگی تفلون{0}روکش شده-مقاومت به پلاتین دو نوع متداول سنسور دما هستند. آنها به طور قابل توجهی در طراحی سازه، اصول کار، ویژگی های عملکرد، و سناریوهای کاربردی متفاوت هستند. در ادامه یک مقایسه سیستماتیک از منظرهای متعدد برای روشن شدن تفاوت های اصلی آنها ارائه می شود.
I. تفاوت در طراحی سازه و روش های نصب
1. ترموکوپل در معرض
ویژگی اصلی ترموکوپل های در معرض این است که انتهای اندازه گیری آنها مستقیماً در معرض محیط اندازه گیری شده قرار می گیرد، بدون نیاز به غلاف محافظ اضافی. آنها معمولاً از دو سیم فلزی مختلف (مانند نیکل-کروم و نیکل-سیلیکون) ساخته میشوند که به یکدیگر جوش داده میشوند تا انتهای اندازهگیری را تشکیل دهند که مستقیماً در محیط اندازهگیری شده وارد میشود. طراحی ساختاری آنها بر تماس مستقیم و پاسخ سریع تاکید دارد. انتهای اندازهگیری در معرض نمایش به آنها اجازه میدهد تا تغییرات دمای محیط را مستقیماً حس کنند و در نتیجه زمانهای واکنش بسیار سریع را به همراه داشته باشند. این باعث می شود آنها برای کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری آنی دما دارند مناسب باشند. به عنوان مثال، در صنایع فرآوری مواد غذایی یا داروسازی، ترموکوپل های در معرض نور می توانند به سرعت تغییرات دما در مایعات یا گازها را کنترل کنند و از ایمنی فرآیند تولید اطمینان حاصل کنند. با این حال، نصب آنها مستلزم اطمینان از غوطه ور شدن کامل انتهای اندازه گیری در محیط اندازه گیری شده است که پیچیدگی نصب را افزایش می دهد. علاوه بر این، سیمهای فلزی ممکن است در محیطهای با دمای بالا یا خورنده اکسید یا خورده شوند که بر پایداری طولانیمدت تأثیر میگذارد.
2. تفلون-روکش خوردگی-ترمومترهای مقاوم در برابر پلاتین
ویژگی اصلی دماسنج های مقاوم در برابر خوردگی تفلون-مقاوم در برابر پلاتین در حفاظت از پوشش تفلون و ساختار سیم پیچی سیم پلاتین آنها نهفته است. آنها معمولاً از یک غلاف تفلون (پلی تترا فلوئورواتیلن) برای محصور کردن یک لوله محافظ فلزی استفاده می کنند که سیم پلاتینی روی یک قاب سرامیکی یا میکا در داخل آن پیچیده شده است تا عنصر حسگر دما را تشکیل دهد که از طریق یک جعبه اتصال به مدار خارجی متصل می شود. غلاف تفلون دارای پایداری شیمیایی عالی است و می تواند در برابر خوردگی اسیدهای قوی، بازهای قوی و حلال های آلی مقاومت کند و برای محیط های خورنده در صنایع شیمیایی و دارویی مناسب است. طراحی ساختاری آنها بر مقاومت در برابر خوردگی غلاف و پایداری سیم پلاتین تأکید دارد. غلاف تفلون تاثیر عوامل محیطی بر دقت اندازه گیری را کاهش می دهد و مقاومت در برابر شوک مکانیکی را افزایش می دهد. با این حال، نصب آنها مستلزم اطمینان از تماس کامل غلاف با سطح جسم اندازه گیری شده است که پیچیدگی نصب را افزایش می دهد. علاوه بر این، مقدار مقاومت سیم پلاتین ممکن است تحت تأثیر تغییرات تنش در طول استفاده طولانی مدت قرار گیرد.
II. تفاوت در اصول کار
1. اصل کار ترموکوپل های در معرض
ترموکوپل ها بر اساس اثر Seebeck هستند که در آن دو رسانای فلزی مختلف یک اختلاف پتانسیل ترموالکتریک را تحت یک گرادیان دما ایجاد می کنند. هنگامی که دو رسانای فلزی به یکدیگر متصل می شوند تا یک مدار بسته را تشکیل دهند و دو محل اتصال دمای متفاوتی داشته باشند، نیروی الکتروموتور در مدار ایجاد می شود. بزرگی این نیرو به خواص مواد و اختلاف دما بین اتصالات مربوط می شود. با اندازه گیری نیروی الکتروموتور می توان مقدار دما را به طور غیر مستقیم محاسبه کرد. ترموکوپل ها حساسیت بالایی دارند. تغییر دمای 1 درجه منجر به تغییر ولتاژ خروجی تقریباً 5{7}}40 میکروولت میشود. ساختار آنها ساده است، بدون قطعات متحرک، و آنها را برای محیط های با دمای بالا، فشار بالا و بسیار خورنده مناسب می کند. طراحی در معرض زمان پاسخ سریعتر را ممکن میسازد، اما باید به اکسیداسیون و خوردگی سیمهای فلزی توجه شود.
2. اصل کار دماسنج های مقاوم در برابر تفلون-روکش خوردگی-ترمومترهای مقاوم در برابر پلاتین
دماسنج های مقاومتی پلاتینیومی بر اساس ویژگی تغییر مقاومت فلز با دما هستند. مقدار مقاومت آنها یک رابطه غیر خطی با دما دارد و نیاز به محاسبه با استفاده از جداول یا فرمول دارد (به عنوان مثال، یک Pt100 دارای مقاومت 100Ω در 0 درجه است و مقدار مقاومت به صورت خطی با افزایش دما افزایش مییابد) برای تعیین مقدار دما. دماسنج های مقاومت پلاتین دارای حساسیت بالایی هستند. تغییر درجه حرارت 1 درجه منجر به تغییر قابل توجهی در مقدار مقاومت می شود. ساختار آنها ساده است، بدون قطعات متحرک، و آنها را برای اندازه گیری های دقیق در دماهای متوسط و پایین (200- درجه تا 600 درجه) مناسب می کند، اما برای جلوگیری از تأثیرگذاری بر دقت اندازه گیری باید از میدان های مغناطیسی قوی یا ارتعاشات مکانیکی اجتناب شود. افزودن یک پوشش تفلون دامنه کاربرد آنها را بیشتر گسترش می دهد و به آنها اجازه می دهد در محیط های بسیار خورنده کار کنند.
III. روش های شناسایی
1. بازرسی بصری
ترموکوپل های در معرض: سر معمولاً غلاف محافظ ندارد و انتهای اندازه گیری مستقیماً در معرض دید قرار می گیرد. در داخل، از دو سیم فلزی مختلف تشکیل شده است که به هم جوش داده شده اند و سیم های فلزی مستقیماً با محیط اندازه گیری شده تماس دارند.
تفلون-روکش خوردگی-ترمومترهای مقاوم در برابر پلاتین: سر معمولاً با غلاف تفلون پوشانده میشود. در داخل، حاوی یک عنصر حسگر دما{3}} ساخته شده از سیم پلاتین است. غلاف سفید یا شفاف است و سطح صافی دارد.
2. روش سیم کشی
ترموکوپل های در معرض: از یک سیستم دو سیم- (مثبت و منفی) استفاده کنید. جعبه اتصال "TC+" و "TC−" مشخص شده است، و سرنخ ها معمولا قرمز (مثبت) و سیاه/آبی (منفی) هستند. دماسنج مقاوم در برابر خوردگی غلاف تفلون-از یک سیستم سه سیمه (R1, R2, R3) استفاده میکند که جعبه اتصال آن "R1"، "R2"، "R3" و سرنخها معمولاً قرمز، سفید و زرد است.
3. اندازه گیری مولتی متر
ترموکوپل در معرض: مقدار مقاومت بسیار کوچک است، معمولاً فقط چند اهم.
دماسنج مقاومتی پلاتینی مقاوم-روکش دار تفلون-: مقدار مقاومت در دمای اتاق تقریباً 100 اهم است (Pt100).
IV. تفاوت در سناریوهای کاربردی
1. ترموکوپل در معرض
سناریوهایی که نیاز به پاسخ سریع و تماس مستقیم دارند: به عنوان مثال، در صنایع فرآوری مواد غذایی یا داروسازی، طرح در معرض دید تضمین میکند که کاوشگر مستقیماً تغییرات دمای متوسط را حس میکند و دقت اندازهگیری و سرعت پاسخ را بهبود میبخشد.
محیطهای با دمای-بالا: در اندازهگیریهای{1} درجه حرارت بالا، بهطور پایداری عمل میکند، مناسب برای تجهیزات-در دمای بالا مانند راکتورها و خطوط لوله.
2. دماسنج مقاوم در برابر خوردگی-پلاتینیومی با روکش تفلون-
محیط های بسیار خورنده: مناسب برای صنایع شیمیایی، دارویی و سایر صنایع. غلاف تفلون در برابر خوردگی اسیدهای قوی، بازهای قوی و حلال های آلی مقاوم است.
محیطهای{0}}درجه حرارت متوسط و پایین: عملکرد عالی در سناریوهای داخلی یا فشار پایین{1}، مانند سیستمهای HVAC.
V. پیشنهادات انتخاب
1. انتخاب ترموکوپل در معرض
شرایط محیطی: استفاده در سناریوهایی که نیاز به پاسخ سریع و تماس مستقیم با محیط برای اندازه گیری دارند. از ارتعاشات شدید یا محیط های ضربه ای اجتناب کنید.
الزامات نصب: یک پروب با مشخصات انتهای اندازه گیری که با تجهیزات مطابقت دارد انتخاب کنید تا از اتصال ایمن اطمینان حاصل کنید.
2. انتخاب دماسنج مقاوم در برابر تفلون-روکش خوردگی-پلاتینیوم مقاوم
شرایط محیطی: استفاده در سناریوهایی که نیاز به اندازه گیری در محیط های بسیار خورنده دارند. از ارتعاشات شدید یا محیط های ضربه ای اجتناب کنید.
الزامات نصب: یک پروب با مشخصات غلاف تفلون انتخاب کنید که با تجهیزات مطابقت داشته باشد تا از اتصال ایمن اطمینان حاصل شود. VI. رابطه خلاصه و مکمل
تفاوت اصلی بین ترموکوپلهای در معرض و دماسنجهای مقاوم در برابر خوردگی تفلون-روکش دار-در اصول کار و محیطهای قابل اجرا آنها نهفته است: ترموکوپلهای نوردهی از اثر Seebeck برای ارائه اندازهگیری دما انعطافپذیر، مناسب برای سناریوهایی که نیاز به واکنش سریع و عملکرد بسیار خوب در محیطهای تماس مستقیم دارند، استفاده میکنند. دماسنج های مقاوم در برابر خوردگی تفلون-روکش دار{4}}مقاومت پلاتینیومی از تغییرات مقاومتی برای ارائه اندازه گیری دقیق در دماهای متوسط و پایین استفاده می کنند، مناسب برای سناریوهایی که نیاز به پاسخ سریع و تماس نزدیک دارند و در محیط های بسیار خورنده عملکرد پایداری دارند. هنگام انتخاب سنسور، لازم است الزامات اصلی مشخص شود: ترموکوپلهای در معرض روی سرعت پاسخ و دقت اندازهگیری در محیطهای با دمای{6}بالا تمرکز میکنند، در حالی که دماسنجهای مقاومت پلاتینیوم مقاوم تفلون-روکش مقاوم در برابر خوردگی{8}}روی سرعت پاسخ و دقت اندازهگیری در محیطهای متوسط و پایین{9 تمرکز میکنند. این دو نوع حسگر با همکاری یکدیگر می توانند نیازهای اندازه گیری دما را در سناریوهای مختلف برآورده کنند.
