RTD-ები და თერმოკუპლები: ძირითადი ტემპერატურის სენსორები
რეზისტივული ტემპერატურის დეტექტორები (RTD-ები) და თერმოკუპლები არიან ორი ფუნდამენტური ტემპერატურის სენსორის ტიპი. რომელთაც მთავარი ფუნქცია არის ტემპერატურის გაზომვა, თუმცა მათი შემუშავების პრინციპები საკუთარი სხვაობებით არიან დამახასიათებელი.
RTD-ი დაყრდნობილია ერთი მეტალურ ელემენტის ელექტრული რეზისტენციის წინასწარ შესაძლებლობით ცვლილებაზე, როგორც ტემპერატურის ცვლილებაზე. პირიქით, თერმოკუპლი ფუნქციონირებს სეებეკის ეფექტის საფუძველზე, სადაც ელექტრომოტიური ძალა (EMF) იწარმოებს ორ სხვადასხვა მეტალურ ჯიშებს შორის კავშირში და ეს ვოლტაჟი ასახავს ტემპერატურის განსხვავებას.
ამ ორის გარდა, სხვა საშუალებები, როგორიცაა თერმოსტატები და თერმისტორები, ასევე არიან ჩვეულებრივი ტემპერატურის სენსორები. ტემპერატურის სენსორები ფუნქციონირებენ ფიზიკური ცვლილებების დასაკვირვებლად - როგორიცაა რეზისტენცია ან ვოლტაჟი, რომელიც კორელირებულია სისტემაში თერმულ ენერგიასთან. მაგალითად, RTD-ში რეზისტენციის ცვლილებები ასახავს ტემპერატურის ვარიაციებს, ხოლო თერმოკუპლში EMF-ის ცვლილებები ასახავს ტემპერატურის ცვლილებებს.
ქვემოთ განვიხილავთ RTD-ებისა და თერმოკუპლების ძირითად განსხვავებებს, რომელიც მათ საფუძველი მუშაობის პრინციპების გარეშე განვითარებულია.
RTD-ის განმარტება
RTD ნიშნავს რეზისტივულ ტემპერატურის დეტექტორს. ის ტემპერატურას განსაზღვრავს მეტალური სადეტექციო ელემენტის ელექტრული რეზისტენციის გაზომვით. როდესაც ტემპერატურა ზრდას იღებს, მეტალური ბრძანების რეზისტენცია ზრდას იღებს; პირიქით, როდესაც ტემპერატურა შეიკუმშება, რეზისტენცია კი შეიკუმშება. ეს წინასწარ შესაძლებლობით რეზისტენცია-ტემპერატურა დამახასიათებელი ურთიერთდება და საშუალებას აძლევს ზუსტ ტემპერატურის გაზომვას.
RTD-ების კონსტრუირებაში ჩვეულებრივ იყენებენ მეტალებს, რომლებიც კარგად დახასიათებული რეზისტენცია-ტემპერატურა კურვები აქვთ. ჩვეულებრივი მასალები შეიძლება იყოს სპილენძი, ნიკელი და პლატინა. პლატინა ყველაზე ფართოდ გამოიყენება მისი შესახებ სტაბილურობისა და ლინეარობის გამო ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში (ჩვეულებრივ -200°C დან 600°C-მდე). ნიკელი, რომელიც უფრო დაბალი ღირებულებისაა, 300°C-ზე უფრო აჩვენებს ნონლინეარულ ქცევას, რაც მის გამოყენებას შეზღუდავს.
თერმოკუპლის განმარტება
თერმოკუპლი არის თერმოელექტრული სენსორი, რომელიც ვოლტაჟს წარმოქმნის ტემპერატურის განსხვავებებზე სეებეკის (თერმოელექტრული) ეფექტის საფუძველზე. ის შედგება ორი სხვადასხვა მეტალური ბრძანებისგან, რომლებიც ერთი ბოლო (გაზომვის კავშირი) შეერთებულია. როდესაც ეს კავშირი თეპლას ექსპონირებულია, წარმოქმნილი ვოლტაჟი ასახავს გაზომვის კავშირის და რეფერენციული (ცივი) კავშირის ტემპერატურის განსხვავებას.
სხვადასხვა მეტალური კომბინაციები იძლევა სხვადასხვა ტემპერატურის დიაპაზონებს და გამოსავლებს. ჩვეულებრივი ტიპები შეიძლება იყოს:
ტიპი J (სპილენძი-კონსტანტანი)
ტიპი K (ქრომელ-ალუმელი)
ტიპი E (ქრომელ-კონსტანტანი)
ტიპი B (პლატინა-როდიუმი)
ეს სტანდარტიზებული ტიპები საშუალებას აძლევენ თერმოკუპლებს ფართო დიაპაზონში მუშაობას, ჩვეულებრივ -200°C-დან 2000°C-მდე, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოყენებას მაღალ ტემპერატურებში. თერმოკუპლები ასევე ცნობილია როგორც თერმოელექტრული თერმომეტრები.
RTD-ისა და თერმოკუპლის ძირითადი განსხვავებები
დასკვნა
RTD-ები და თერმოკუპლები მოიცავენ განსხვავებულ მოდის და შეზღუდვებს, რაც ხდის მათ სხვადასხვა აპლიკაციებში საჭირო. RTD-ები სასურველია იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა მაღალი ზუსტება, სტაბილურობა და რეპეტიტიულობა, როგორიცაა ლაბორატორიებში და სამრეწველო პროცესების კონტროლში. თერმოკუპლები სასურველია იმ აპლიკაციებში, რომლებსაც სჭირდება ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი, სწრაფი რეაქცია და ეკონომიურობა, განსაკუთრებით მაღალ ტემპერატურებში. არჩევანი ამ ორს შორის ბოლოს დამოკიდებულია კონკრეტული აპლიკაციის მოთხოვნებზე, როგორიცაა ტემპერატურის დიაპაზონი, ზუსტება, რეაქციის დრო და ბიუჯეტი.
