Pokiaľ ide o meranie teploty, existuje veľa rôznych senzorov. Ako dodávateľ montážnych termočlánkov som z prvej ruky videl, ako sa tieto malé zariadenia vyrovnávajú s inými snímačmi teploty. V tomto blogu rozoberiem výhody a nevýhody montážnych termočlánkov a porovnám ich s niektorými ďalšími populárnymi možnosťami merania teploty.
Začnime od základov. Montážny termočlánok je typ snímača teploty, ktorý funguje na základe Seebeckovho efektu. To znamená, že keď sú dva rôzne kovy spojené v dvoch spojoch a medzi týmito spojmi je teplotný rozdiel, generuje sa napätie. Meraním tohto napätia môžeme zistiť teplotu.
Jedným z veľkých hráčov v hre na snímanie teploty je Resistance Temperature Detector (RTD). RTD pracujú na princípe, že elektrický odpor kovu sa mení s teplotou. Sú známe svojou vysokou presnosťou a stabilitou, najmä v relatívne stabilných teplotných prostrediach. Ale tu je vec: RTD sú často drahšie ako montážne termočlánky. Materiály používané v RTD, ako je platina, môžu byť nákladné a výrobný proces je zložitejší.
Montážne termočlánky sú na druhej strane cenovo veľmi efektívne. Sú vyrobené z rôznych kovov, ako je chromel a alumel, ktoré sú cenovo dostupnejšie ako materiály v RTD. Vďaka tomu sú skvelou voľbou pre aplikácie, kde potrebujete merať teplotu s obmedzeným rozpočtom.
Ďalšou výhodou montážnych termočlánkov je ich široký teplotný rozsah. V porovnaní s mnohými inými senzormi dokážu zvládnuť oveľa širšie spektrum teplôt. Napríklad niektoré montážne termočlánky dokážu merať teploty od -200°C až po viac ako 2000°C. Na rozdiel od toho RTD majú zvyčajne obmedzenejší teplotný rozsah, typicky od -200 °C do približne 850 °C.
Pokiaľ ide o čas odozvy, montážne termočlánky sú vo všeobecnosti rýchlejšie ako RTD. Keďže sa spoliehajú na generovanie napätia v dôsledku teplotného rozdielu, môžu rýchlo zistiť zmeny teploty. To je mimoriadne dôležité v aplikáciách, kde dochádza k rýchlym zmenám teploty, ako sú priemyselné procesy alebo niektoré vedecké experimenty.
Teraz hovorme o termistoroch. Termistory sú ďalším typom snímačov teploty, ktoré sú založené na zmene elektrického odporu s teplotou. Ale na rozdiel od RTD, ktoré používajú kovy, sú termistory vyrobené z polovodičových materiálov. Sú veľmi citlivé na zmeny teploty, čo znamená, že dokážu rozpoznať aj malé odchýlky. Ich teplotný rozsah je však zvyčajne značne obmedzený, často od - 50 °C do 150 °C.
Montážne termočlánky so širokým rozsahom teplôt sú lepšou voľbou pre aplikácie, ktoré zahŕňajú extrémne teploty. A hoci sú termistory vysoko citlivé, môžu byť časom menej stabilné v porovnaní s montážnymi termočlánkami. Polovodičové materiály v termistoroch môžu degradovať, čo vedie k zmenám ich odporovo - teplotných charakteristík.
Z hľadiska životnosti majú montážne termočlánky výhodu v mnohých priemyselných prostrediach. Vydržia drsné prostredie vrátane vysokého tlaku, vibrácií a korozívnych látok. Je to preto, že kovy použité na ich konštrukciu sú často robustné a dokážu odolať poškodeniu. Napríklad v elektrárňach, kde sa vyskytuje para s vysokou teplotou a korozívne chemikálie,Termočlánok elektrárnemôže spoľahlivo fungovať.
Zoberme si tiež fyzický dizajn montážnych termočlánkov. Prichádzajú v rôznych tvaroch a veľkostiach, aby vyhovovali rôznym aplikáciám. napr.Pravouhlý termočlánoksú skvelé do stiesnených priestorov, kde sa rovný snímač nezmestí. ATermočlánok v tvare Lmožno použiť v aplikáciách, kde potrebujete merať teplotu pod uhlom. Táto flexibilita v dizajne dáva montážnym termočlánkom výhodu oproti niektorým iným snímačom, ktoré môžu mať obmedzenejšie fyzické konfigurácie.
Montážne termočlánky však nie sú dokonalé. Jednou z ich nevýhod je, že sú vo všeobecnosti menej presné ako RTD, najmä v nižších teplotných rozsahoch. Napätie generované termočlánkom je relatívne malé a jeho presné meranie môže byť problém. To znamená, že v aplikáciách, kde sa vyžaduje extrémne vysoká presnosť, ako napríklad v niektorých laboratórnych nastaveniach, môžu byť RTD lepšou voľbou.
Ďalším problémom je, že výstup montážneho termočlánku je nelineárny. Vzťah medzi napätím a teplotou nie je jednoduchá priamka. To si vyžaduje dodatočnú úpravu signálu na premenu napätia na presný údaj o teplote. Naproti tomu RTD a niektoré termistory majú lineárnejší vzťah medzi odporom a teplotou, čo môže proces merania trochu zjednodušiť.
Kedy by ste si teda mali vybrať montážny termočlánok? Ak pracujete na projekte s obmedzeným rozpočtom, potrebujete merať široký rozsah teplôt, vyžadujete rýchlu odozvu alebo pracujete v drsnom prostredí, montážny termočlánok je skvelou voľbou. Sú tiež ideálne pre aplikácie, kde potrebujete rôzne fyzické dizajny, aby sa zmestili do rôznych priestorov.
Ak hľadáte snímače teploty a myslíte si, že montážny termočlánok by mohol byť pre vašu aplikáciu to pravé, rád by som sa porozprával. Či už ste v priemyselnom sektore, vedeckom výskume alebo v akejkoľvek inej oblasti, ktorá si vyžaduje meranie teploty, môžeme spolupracovať a nájsť pre vás dokonalé riešenie. Stačí nás kontaktovať a môžeme začať diskutovať o vašich špecifických potrebách a o tom, ako ich naše montážne termočlánky dokážu splniť.
Referencie
- "Príručka merania teploty" od niektorého známeho autora v tejto oblasti
- Rôzne priemyselné správy o technológiách snímačov teploty
