Платиналық қарғысыз термометр

Анықтама

Платиналық термір (PTR), басқа атауымен платиналық термометр (PRT), температураны өлшеу үшін платинаны сенсорлық материал ретінде қолданады. Оның әсер етуі температуралық өзгерістерге тиісінше платина электротерезесінің тағы болжалдауына негізделген. Бұл түрдегі термометр -200°C мен 1200°C аралығында температураны тəссілі өлшей алады.

Платина, инертті металл, жақсы деформациялану мүмкіндігіне ие, оның арқылы тонкі, тең қысымдарды жеңіл түрде қайраттырылуы мүмкін. Бұл өзгешеліктер – химиялық стабилділік және тура келетін терезе-температура қасиеттері – платинаны термометрлердегі сенсорлық элемент ретінде қолдануды ыңғайлашу, әртүрлі қолданыстарда тиімді және тəссілі температура өлшемдерін қамтамасыз ету үшін іdeal тандануын қамтамасыз етеді.

Платиналық термірлер қалай жұмыс істейді

Платина терезесі температуралық өзгерістерге тиісінше жуық сызықтық байланыс көрсетеді, бұл өзінің негізгі қасиеті болып табылады. Терезе мəнін анықтау үшін платина элементке алмасу немесе тұрақты ағым өткізіледі. Ағым өткен сайын металлда вольтаж өсуі жіберіледі, бұл вольтметр арқылы тəссілі өлшей алады. Мағыналы есептеу теңцеуін пайдаланып, өлшенген вольтаж мəні сәйкес температура мəніне айналдырылады, осылайша тəссілі температура анықталады.

Платиналық термірлердің құрылымы

Төмендегі диаграмма типтік платиналық термірлердің құрылымын көрсетеді. Оның негізінде платина сенсорлық спираль стекір немесе Пирекс шына ішінде қоршалған. Бұл материалдар термостабилділікті және электротерезелік изоляциясын қамтамасыз етеді, сенсорлық элементтің бірізділігін сақтайды. Қосымша стекір түбінің бетіне қойылған изоляциялық слой термометрдің өнімділігіне қосымша үлес қосады, тəссілі және тұрақты температура өлшемдерін қамтамасыз етеді.

Платиналық термірлердің (PTR) құрылымының деталдары

PTR-де екі құбырлы платина тырнақтары мика тікелей қоятылған. Бұл екі құбырлы құрылым альтернативті ағым жөндегі индуктивті әсерлерді минималдауына қолдау көрсетеді, өлшемдердің тəссілдігін қамтамасыз етеді. Миқа тікелей, электротерезелік изолятор ретінде, түбінің аяқтарында спирали бекітіп, кіріспе өлшемдерінен сақтайды.

Ебонитті түбі түбінің ашық бұрышын жабады, механикалық стабилділікті және изоляцию қамтамасыз етеді. Платина тырнақтарының соңғы қосылуы қалың майқа жолдарына қосылып, олардың барысы ebonite түбінде жатқан AB белгіленген терминалдарына қосылып отырады. Майқа жолдарының терезесін басқарту үшін және тəссілділікті жақсарту үшін екі дәл ойыстыру жолдары (CD белгіленген) жоғары ұшындағы терминалдарға қосылып отырады. Бұл "төрт жол" құрылымы жол жолдарының терезесінен туындап шыққан қателерді ликвидейтеді, бұл жоғары тəссілділікті қажет ететін қолданыстарда маңызды қасиет болып табылады.

Промышленный дизайн PTR

Төмендегі суретте промышленный платиновый термометр сопротивления показан. Здесь платиновая чувствительная катушка защищена стальной оболочкой или стеклянным/керамическим покрытием. Этот двойной слой герметизации обеспечивает два ключевых преимущества:

• Механическая прочность: Прочный корпус защищает хрупкую платиновую проволоку от физических повреждений в суровых промышленных условиях.

• Химическая устойчивость: Стеклянное или керамическое покрытие защищает чувствительный элемент от коррозионных веществ, обеспечивая долговечность и точность в агрессивных химических средах.

Этот дизайн сочетает в себе прочность и точность измерений, делая платиновые термометры сопротивления подходящими для применения, начиная от лабораторных исследований до высокотемпературных промышленных процессов.

Преимущества платиновых термометров сопротивления

• Простота использования: Измерение температуры с помощью платинового термометра сопротивления проще, чем с газовым термометром, требует менее сложного оборудования и обслуживания.

• Высокая точность: Прибор обеспечивает высокоточные измерения температуры, что делает его идеальным для приложений, требующих точности, таких как калибровочные лаборатории или промышленный контроль качества.
  

• Широкий диапазон температур: Он эффективно работает в широком диапазоне температур, от -200°C до 1200°C, охватывая разнообразные условия, от криогенных до высокотемпературных.
  

• Чувствительность: Термометр обладает отличной чувствительностью к небольшим изменениям температуры, обеспечивая надежное обнаружение даже незначительных колебаний.
  

• Воспроизводимость: Соотношение сопротивления платины к температуре очень стабильно. Для заданной температуры платина всегда демонстрирует одно и то же значение сопротивления, обеспечивая повторяемые измерения.

Недостатки платиновых термометров сопротивления

• Медленное время отклика: Термометр имеет относительно медленный отклик на быстрые изменения температуры, ограничивая его применимость для задач, требующих реального времени отслеживания динамики.

• Ограничения по верхней температуре:

• Хотя у платины высокая температура плавления (~1768°C), длительное воздействие температур выше 1200°C приводит к постепенному испарению металла, что со временем снижает целостность и точность датчика.

• Это ограничивает его использование в экстремально высокотемпературных условиях за пределами рекомендованного рабочего диапазона.

• Чувствительность к качеству изготовления: Достижение отличной чувствительности и широкого диапазона измерений сильно зависит от тщательного производства. Некачественно изготовленные устройства могут демонстрировать сниженную производительность или надежность, требуя тщательной калибровки и обслуживания.

Ключевые соображения

Несмотря на свои ограничения, платиновый термометр сопротивления остается предпочтительным выбором во многих областях благодаря своей непревзойденной стабильности, точности и широкому диапазону температур. Для приложений, требующих сверхвысоких температур или быстрого отклика, могут быть более подходящими альтернативные датчики (например, термопары), но PTR отлично подходят для сценариев, требующих консистентности и долговечности.