Platinumlik qarshilik termometri

Ta'rif

Platinumli termorezistor (PTR), ya'ni Platinumli termometr (PRT) platinu temperaturani o'lchash uchun sensor material sifatida ishlatadi. Uning ishlashi platinaning elektr tuzilishining temperaturaga qarab aniqlanadigan o'zgarishi asosida amalga oshiriladi. Bu turdagi termometr -200°C dan 1200°C gacha bo'lgan keng oraliqdagi temperaturani aniq o'lchashga qodir.

Platinum, inertsial metall, yaxshi formalaşuv imkoniyatiga ega, shuning uchun uni zarrali va uniformali siyaqlarga oson chizib olish mumkin. Usning ushbu xususiyatlari – kimyoviy barqarorlik va doimiy tuzilish-temperatura xarakteristikasi – platinumni aniq va ishonchli temperatur o'lchash uchun ideal tanlov qilishini ta'minlaydi, bu esa turli sohalar uchun qo'llaniladi.

Platinumli Termorezistorlar Qanday Ishlaydi

Platinumning tuzilishi temperaturaga nisbatan yaqin-doira munosabat ko'rsatadi, bu aniq temperatura o'lchash uchun asosiy xususiyat hisoblanadi. Tuzilish qiymatini aniqlash uchun platinum elementga alternoyant yoki doimiy tok o'tkaziladi. Tok o'tkazilganda metall bo'lgan joyda volt tomchi yaratiladi, bu tomchi voltmetr orqali aniq o'lchash mumkin. Oldindan belgilangan kalibratsiya tenglamasidan foydalanib, o'lchanadigan volt o'qimi mos keladigan temperaturaga aylantiriladi, shundan keyin aniq temperatura aniqlanadi.

Platinumli Termorezistorlar Tuzilishi

Quyidagi diagramma tipik platinumli termorezistorning tuzilishini ko'rsatadi. Uni asosiy qismi, platinumlarning sensor spiralining qorovul bulka ichiga joylashtirilgan, bu bulka adolatla stekl yoki Pyrexdan ishlab chiqilgan. Bu materiallar termal barqarorlik va elektr tuzilishini ta'minlaydi, sensor elementning to'g'risini saqlaydi. Qo'shimcha, stekl tubka yuziga qo'yilgan izolyator qatmani termometrning samaradorligini oshiradi, aniq va doimiy temperaturani o'lchashga olib keladi.

Platinumli Termorezistorlar (PTR) Tuzilishi

PTR-da ikki siyaqli platin siyaqi mika stipkasiga aylanib tortiladi. Ushbu ikki siyaqli konfiguratsiya alternoyant tok tomonidan yaratiladigan induktiv effektlarni minimalga soladi, o'lchov aniqlikka ta'minlaydi. Mika stipka, elektr tuzilishini ta'minlash uchun, tubkaning uchlari ostida joylashtiriladi, spiralni qamrab oladi va qisqa o'tishlardan himoya qiladi.

Tubkaning ochiq uchini ekbonit kapak yopadi, mekhanik barqarorlik va izolyatsiya ta'minlaydi. Platin siyaqlarning kontaktlari qalin miskiy tulklar bilan ulanadi, bu tulklar esa ekbonit kapakda joylashtirilgan A va B belgilangan kontaktlarga ulanadi. Tulk siyaqlari tuzilishiga qarama-qarshi aniqlikni oshirish uchun ustki uch kontaktlarga (CD belgilangan kompensatorlik tulklar deb ataladi) ikki identik miskiy siyaq ulanadi. Bu "to'rt tulkli" tuzilish tulk siyaqlari tuzilishiga sabab bo'ladigan xatoliklarni bekor qiladi, bu juda aniq o'lchovlar uchun muhim xususiyatdir.

Sanoat Klassidagi PTR Tuzilishi

Quyidagi rasm sanoat platinumli termorezistorning tuzilishini ko'rsatadi. Bu yerda platinumlarning sensor spirali qattiq kasallikka ega bo'lgan narxli metall sheath yoki stekl/keramika pokchasi bilan himoya qilinadi. Ushbu ikki qavatli pokcha ikkita asosiy afzalliklarni ta'minlaydi:

• Mekhanik Barqarorlik: Qattiq qopqoq zifli sanoat maydonlaridagi fizik tabiatdagi zararlardan nafos platinumlarni himoya qiladi.

• Kimyo Barqarorligi: Stekl yoki keramika pokchasida sensor element kimyoviy aggressiv holatlar uchun uzun muddatda ishonchli va aniq o'lchovlarni ta'minlaydi.

Bu dizayn darajada barqarorlik va o'lchov aniqlik o'rtasida tarazilikni ta'minlaydi, bu platinumli termorezistorlarni laboratoriya tadqiqotlardan yuqori haroratli sanoat jarayonlarigacha qo'llanish uchun mos qiladi.

Platinumli Termorezistorlar Afzalliklari

• Ko'nikmangizlik: Platinumli termorezistor bilan temperaturani o'lchash gazli termometrlar bilan nisbatan oddiyroq, kamroq tayyorlash va xizmat ko'rsatish talab etadi.

• Yuqori Aniqlik: Hisoblagich aniq temperatur o'qimlarini beradi, bu kalibratsiya laboratoriyalari yoki sanoat sifat nazorati kabi aniqlik talab etiladigan sohalarda idealdir.
  

• Keng Temperatura Oraliqi: -200°C dan 1200°C gacha bo'lgan keng temperatura oraliqida samarali ishlaydi, bu kriogenikdan yuqori haroratli holatlarga qadar turli holatlarni qamrab oladi.
  

• Chuvstvuyuchilik: Termometr yengil temperatura o'zgarishlariga yaxshi chuvstvuyuchilikni ko'rsatadi, hatta noqonuniy o'zgarishlarni ishonchli ravishda aniqlaydi.
  

• Takrorlanuvchanlik: Platinumning tuzilish-temperatura munosabati juda doimiy. Berilgan temperaturada platinum doimiy tuzilish qiymatini ko'rsatadi, takrorlanuvchan o'lchovlarni ta'minlaydi.

Platinumli Termorezistorlar Kamchiliklari

• Yavuq Reaksiya Vaqti: Termometr tezkor temperatura o'zgarishlariga nisbatan yavuq reaksiya vaqtiga ega, bu tezkor dinamikalarni real vaqtda kuzatish talab etiladigan sohalarda qo'llanish uchun cheklanadi.

• Yuqori Temperatura Cheklari:

• Platinum yuqori eritilish nuqtasiga (~1768°C) ega, lekin 1200°C dan yuqori temperaturaga davomli tashqi berilish metallni qadam-qadam buharlashtiradi, bu esa sensorning to'g'risini va aniqlikni uzoq muddatda buzadi.

• Bu, sohada tavsiya etilgan ishlash oraliqidan yuqori haroratli holatlar uchun uni qo'llashni cheklaydi.

• Tuzilish Sifatiga Chuvstvuyuchilik: Yaxshi chuvstvuyuchlik va keng o'lchov oraliqini ta'minlash tahlilliy ishlab chiqarishga bog'liq. Yomon ishlab chiqarilgan birliklar samaradorlik yoki ishonchini kamaytirishi mumkin, bu esa dikkatli kalibratsiya va xizmat ko'rsatishni talab etadi.

Asosiy Eslatmalar

O'z chekliliklariga qaramay, platinumli termorezistor o'zning aniqlik, samaradorlik va keng temperatura oraliqiga ega bo'lganligi uchun bir qator sohalarda tanlangan variant hisoblanadi. Ultragoharoratli yoki tezkor reaksiya talab etiladigan sohalar uchun boshqa sensorlar (masalan, termokuplelar) qo'llanilishi mumkin, ammo PTR-lar doimiylik va uzoq muddatli ishonch talab etiladigan holatlarda yaxshilab ishlaydi.