Hvað er viðmiðaður hitastigsmælir?

Hvað er upphafssamræmingarhitamælir?

Skilgreining á upphafssamræmingarhitamæli

Upphafssamræmingarhitamælir (annars kallaður upphafssamræmingarhitamælir eða RTD) er rafræn tæki sem notast við mælingu upphafs af rafdraum til að ákvarða hitastig. Þessi draumur er kölluð hitamæl. Ef við viljum mæla hitastig með háum nákvæmni, er RTD fullkominn lausn, þar sem hann hefur góða línulegar eiginleik yfir vítt hitastigsbili. Aðrar algengar rafræn tæki sem notaðar eru til að mæla hitastig eru thermocouple eða thermistor.

Breytingin á upphafi metuls með breytingu á hitastigi er gefin sem,

Þar sem, Rt og R0 eru upphafsgildin við toC og t0oC hitastigi. α og β eru fastar sem hafa samband við metlin. Þetta útfærsla er fyrir stórt hitastigsbil. Fyrir litla hitastigsbil má útfærslan vera,Þetta útfærsla er fyrir stórt hitastigsbil. Fyrir litla hitastigsbil má útfærslan vera,

RTD tæki notast oft við metl eins og kopar, nikkel og platin. Hver metill hefur einstaka upphafsbreytingar sem samsvara hitastigsbreytingum, sem kallað er upphaf-hitaeiginleikar.

Platin hefur hitastigsbil af 650oC, en kopar og nikkel hafa 120oC og 300oC ásamt. Mynd 1 sýnir upphaf-hitaeiginleikarferil þriggja mismunandi metla. Fyrir platin breytist upphaf hans um um 0,4 ohms fyrir hvert gráðugildi hitastigs.

Réttleiki platin í RTD er staðfestur með hlutfalli R100 / R0. Rýmd í efni valdi breytingum frá várða upphaf-hitagröf, sem hafa áhrif á α og β gildin sem samsvara metlinu.

Bygging upphafssamræmingarhitamælis eða RTD

Byggingin er venjulega þannig að draumurinn er skiptur upp á form (í snaran) á notkuðu mica krossramma til að ná minni stærð, aukar hitaleiðslu til að minnka svars tíma og ná hágildi hitamengisflutningi. Í verklegu RTD eru snaranir vernduð með rustfjólavélar sheath eða verndarrúðu.

Svo að, óþarfi straumur er neitvissur þegar draumurinn strengst og lengist með hitastigsbreytingu. Ef straumurinn á drauminum er aukandi, þá aukast spennan. Vegna þess breytist upphaf draumsins, sem er óþarfa. Svo, við viljum ekki breyta upphafi draumsins vegna annarra óþarfra breytinga nema hitastigsbreytingum.

Þetta er einnig gagnlegt við viðhald RTD meðan verkstaður er í gangi. Mica er sett á milli stál sheath og upphafsdraumsins til auka elektrísks ofnsælis. Af minni straumi í upphafsdraumi skal varalega skipta honum upp yfir mica blað. Mynd 2 sýnir byggingu verklegs upphafssamræmingarhitamælis.

Signalskipulag RTD

Við getum fengið þetta RTD á markaðinum. En við verðum að vita framkvæmdina hvernig á að nota það og hvernig á að smíða signalskipulagskerfið. Svo að, leiðir virkar breytingar og aðrar kalibreringsvirkar geta verið minnst. Í þessu RTD er breyting upphafsgildis mjög litil miðað við hitastig.

Upphaf RTD er ákveðið með brotakerfi, þar sem fasta rafstraumur er gefinn og spenna á milli motstandar er mæld til að reikna hitastig. Þetta hitastig er ákveðið með því að umbreyta upphafsgildi RTD með kalibreringsútfærslu. Þau mismunandi atriði RTD eru sýnd í myndum hér fyrir neðan.

Í tvívirkju RTD broti er dumm Draumurinn afvænt. Úttak taks frá baki tvím virkum endum eins og sýnt er í mynd 3. En spennubrot virkur er mikilvægt að taka tillit til, vegna þess að spenna virkisins getur haft áhrif á hitastigslest. Þetta áhrif er minnst í þrívirktu RTD broti með því að tengja dumm Draum C.

Í þrívirktu RTD, ef virkar A og B eru jafn löng og jafn stór, þá neutralisera spennubrot virkurnar hver önnur. Dumm Draum C er þá notaður sem seningarleið til að mæla spennubrot án þess að halda rafstraum. Í þessum kerfum er úttaksspenna beint samhverfu við hitastig. Svo, við þurfum að hafa eina kalibreringsjöfnu til að finna hitastig.

Útfærslur fyrir þrívirktu RTD kerfi

Ef við vitum gildin VS og V_O, getum við fundið Rg og svo getum við fundið hitastig með kalibreringsjöfnu. Nú, gerum ráð fyrir R₁ = R₂:

Ef R₃ = R_g; þá V_O = 0 og brotið er jafnvægt. Þetta getur verið gert handvirkt, en ef við viljum ekki gera handreikning, getum við bara leyst jöfnu 3 til að fá útfærslu fyrir R_g.

Þetta útfærsla fer fram, ef spennubrot R_L = 0. Ef RL er til staðar, þá verður útfærslan fyrir R_g,

Svo, það er villa í upphafsgildi RTD vegna R_L spennubrots. Þar af leiðandi þurfum við að stilla R_L spennubrot eins og við höfum nú þegar ræst með því að tengja eina dumm línu 'C' eins og sýnt er í mynd 4.

Takmarkanir RTD

Í upphaf RTD mun vera I2R orkaflutningur af sjálfu tækjunni sem valdi svipuðu hitaefni. Þetta kallast sjálfhitun í RTD. Þetta gæti einnig valdi villulestr. Þannig, rafstraumur gegnum upphaf RTD verður að vera næstum lágr og fastur til að undan komast sjálfhitun.