به وب سایت گروه تکنو المنت صنعت خوش آمدید

آدرس:

دفتر مرکزی : تهران، میدان امام خمینی، لاله زار جنوبی، پاساژ ادیسون، طبقه اول، پلاک 46

تلفن تماس:

تلفن : 33937087 - 33906981 | شماره همراه : 09122160514 | تلگرام : 09373325439

ایمیل:

hesaraki.sadra@gmail.com

درباره ترموکوپل های Pt100 چه می‌دانید؟

درباره ترموکوپل های Pt100 چه می‌دانید؟

ترموکوپل های Pt100

ترموکوپل های Pt100 از جمله سنسورهای بسیار متداول در  صنعت فرآوری هستند.

این پست وبلاگی در مورد بسیاری از موارد مفید و کاربردی بحث می کند که باید در مورد ترموکوپل های Pt100 بدانید.

اطلاعاتی در مورد ترموکوپل های Pt100 ،RTD  وPRT ، ساختارهای مکانیکی مختلف  Pt100، رابطه مقاومت در برابر دما، ضرایب دما، کلاس های دقت و موارد دیگر وجود دارد.

چندی پیش من در مورد انواع ترموکوپل ها نوشتم، بنابراین فکر می کردم وقت آن رسیده است که در مورد سنسورهای دمایی RTD بنویسم، به ویژه در ترموکوپل های Pt100 که یک سنسور دمایی بسیار رایج در صنعت فرآوری است.

این پست تقریبا طولانی بود، زیرا اطلاعات مفید زیادی برای اشتراک گذاری در رابطه با ترموکوپل Pt100 وجود دارد. امیدوارم آن را دوست داشته باشید و از آن چیزی یاد بگیرید. بنابراین اجازه دهید وارد بحث شویم!

ضریب دمایی ترموکوپل Pt100

رایج ترین سنسور RTD در صنعت فرآوری ترموکوپل Pt100 است که دارای مقاومت  100 اهم در درجه سانتی گراد   (32 درجه فارنهایت) است.

با همان قرار منطقی نامگذاری یک ترموکوپل Pt200 دارای مقاومت 200 اهم و  یک ترموکوپل Pt1000 دارای 1000 اهم در 0 درجه سانتی گراد (32 درجه فارنهایت) است.

مقاومت ترموکوپل Pt100 و (دیگر ترموکوپل های  Pt) در دماهای بالاتر بستگی به نسخه ترموکوپل Pt100  دارد، زیرا چند نسخه مختلف از ترموکوپل Pt100 وجود دارد که ضرایب دمایی آن ها کمی متفاوت است. در سطح جهانی رایج ترین نسخه “385” است.

اگر ضریب ذکر نشده باشد معمولا 385 در نظر گرفته می شود.

ضریب دمایی (نشان داده شده با علامت یونانی Alpha => α ) ترموکوپل Pt100 با عنوان اختلاف مقاومت در 100 درجه سانتی گراد و 0 درجه سانتی گراد تقسیم بر مقاومت در 0 درجه سانتی گراد ضرب در 100 درجه سانتی گراد نشان داده شده است.

فرمول بسیار ساده است، اما هنگام نوشتن کمی پیچیده به نظر می رسد، بنابراین اجازه دهید به عنوان یک فرمول به آن نگاه کنیم:

جایی که:

  • α  ضریب دما
  • R100  مقاومت در دمای 100 درجه سانتی گراد
  • R0  مقاومت در 0 درجه سانتی گراد

 

بیایید یک مثال را بررسی کنیم تا مطمئن شویم که این واضح است:

Pt100  دارای مقاومت 100.00 اهم در 0 درجه سانتی گراد و مقاومت 138.51 اهم در 100 درجه سانتی گراد است. ضریب دما را می توان با روش های زیر محاسبه کرد:

نتیجه 0.003851  بر درجه سانتی گراد را می گیریم.

یا همانطور که اغلب نوشته شده است: 3.851 x 10 -3  ° C -1

غالبا از آن با عنوان ترموکوپل “385” Pt100  استفاده یاد می شود یا به همین حد گرد می شود.

این ضریب دمای مشخص شده در استاندارد IEC 60751: 2008 است.

ضریب دمایی المنت ترموکوپل بیشتر به خلوص پلاتین مورد استفاده در ساخت سیم بستگی دارد. هرچه پلاتین خالص تر باشد، مقدار آلفا بیشتر است. امروزه به دست آوردن پلاتین خیلی خالص مشکلی ندارد.  برای اینکه ترموکوپل های تولید شده از منحنی دما/مقاومت مورد تایید IEC 60751 برخوردار باشند، پلاتین خالص باید با ناخالصی های مناسب تخدیر شود تا مقدار آلفا را به 3.851 * 10 -3  C -1  رساند .

مقدار آلفا از زمان هایی که نقطه ذوب (-0 درجه سانتی گراد) و نقطه جوش (-100 درجه سانتی گراد) آب به عنوان نقاط دمایی مرجع استفاده می شود نزول می کند.  اما همچنان برای تعریف درجه سیم پلاتین کاربرد دارد. از آنجا که نقطه جوش آب در واقع ارتفاع سنج بهتری نسبت به نقطه دمای مرجع است، راه دیگر پیش رو برای تعیین خلوص سیم، نسبت مقاومت در نقطه گالیم (29.7646 درجه سانتی گراد) است که یک نقطه ثابت تعریف شده در مقیاس دمایی ITS-90 است. این نسبت مقاومت با یک حرف کوچک یونانی ρ (rho) توصیف شده است.

مقدار ρ معمولی برای ترموکوپل نسخه “385”  مقدار 1.115817 و برای SPRT  برابر با 1.11814 است. در عمل آلفای خوب و قدیمی در بسیاری از موارد راحت ترین نماد است، اما rho همچنین ممکن است استفاده شود.

 رابطه مقاومت در برابر دمای ترموکوپل Pt100 (385)

در نمودار زیر می بینید که چگونه مقاومت ترموکوپل Pt100 (385) به دما بستگی دارد:

وقتی به این موارد نگاه می کنید می بینید که رابطه مقاومت و دمای ترموکوپل Pt100 کاملا خطی نیست، اما این رابطه تا حدودی “منحنی وار” است. جدول زیر دمای Pt100 (385) را در مقابل مقادیر عددی مقاومت در چند نقطه نشان می دهد:

 سایر نسخه های ترموکوپل Pt100 با ضرایب دمایی متفاوت

اکثر ترموکوپل ها استاندارد شده اند، اما استانداردهای متفاوتی در سراسر جهان وجود دارد. این مورد در مورد ترموکوپل های Pt100 نیز صادق است. با گذشت زمان چند استاندارد مختلف مشخص شده است. در بیشتر موارد تنها تفاوت نسبتا کمی در ضریب دما وجود دارد.

به عنوان یک مثال عملی استانداردهایی که در کالیبراتورهای دما Beamex پیاده سازی کرده ایم شامل استانداردهای زیر است:

  • IEC 60751
  • DIN 43760
  • ASTM E 1137
  • JIS C1604-1989 آلفا 3916 ، JIS C 1604-1997
  • SAMA RC21-4-1966
  • GOCT 6651-84 ، GOST 6651-94
  • جدول مینکو 16-9
  • منحنی ادیسون شماره 7

انتخاب ترموکوپل های PT100

نوع پروب و کابل باید با توجه به قصد کاربرد با دقت انتخاب شود. مسائل اصلی محدوده دما و قرار گرفتن در معرض مایعات (خورنده یا رسانا) یا فلزات است. بدیهی است که اتصالات لحیم کاری معمولی روی کابل ها نباید در دمای بالای 170 درجه سانتیگراد استفاده شود.

تولیدکنندگان ترموکوپل طیف وسیعی از ترموکوپل ها را ارائه می کنند که مطابق با BS1904 کلاس  B(DIN 43760) هستند: این ترموکوپل ها دقت 0.3 درجه سانتی گراد را در 0 درجه سانتی گراد دارند. برای افزایش دقت سنسورهای BS1904 کلاس A (±0.15 °C) یا نسل دهم DIN  (±0.03 °C) وجود دارند. شرکت هایی مانند Isotech می توانند استانداردها را با دقت 0.001 درجه سانتی گراد ارائه دهند. لطفا توجه داشته باشید که این مشخصات دقیق فقط به خود ترموکوپل مربوط می شود: لازم است خطای سیستم اندازه گیری را نیز اضافه کنید.

استانداردهای مرتبط IEC751 و JISC1604-1989 هستند. IEC751 همچنین کد رنگی برای کابل های ترموکوپل PRT را تعریف می کند: یک یا دو سیم متصل به یک سر سنسور قرمز و یک یا دو سیم انتهای دیگر سفید هستند.

مطمئن شوید که دستگاه اندازه گیری شما از ترموکوپل Pt100 پشتیبانی می کند

نکته مثبت در مورد پروب های استاندارد Pt100 این است که هر ترموکوپل باید مشخصات را برآورده کند و شما فقط می توانید آن را به دستگاه اندازه گیری (یا کالیبراتور) خود وصل کنید و دمای خود را به همان اندازه که مشخصات (سنسور + دستگاه اندازه گیری) تعریف می کند اندازه گیری کنید. همچنین، سنسورهای موجود در فرآوری باید بدون کالیبراسیون، حداقل در اندازه گیری های کمتر بحرانی قابل تعویض باشند. با این وجود هنوز هم خوب است که ترموکوپل را قبل از استفاده در دمای شناخته شده بررسی کنید.

به هر حال از آنجا که استانداردهای مختلف، مشخصات کمی برای ترموکوپل Pt100 دارند، مهم است دستگاهی که برای اندازه گیری ترموکوپل Pt100 استفاده می کنید از سنسور صحیح (ضریب دمایی) پشتیبانی کند. به عنوان مثال اگر دستگاه اندازه گیری شما فقط از آلفا 385 پشتیبانی می کند و از ترموکوپلی با آلفای 391 استفاده می کنید، در اندازه گیری خطایی رخ می دهد. آیا آن خطا قابل توجه است؟ در این مورد (385 در مقابل 391) خطا تقریبا 1.5 درجه سانتی گراد در 100 درجه سانتی گراد خواهد بود. بنابراین من فکر می کنم که قابل توجه است. البته هرچه اختلاف بین ضرایب دما کوچک تر باشد، خطا هم کوچک تر خواهد بود.

بنابراین مطمئن شوید که دستگاه اندازه گیری RTD شما از پروب Pt100 مورد استفاده شما پشتیبانی می کند. بیشتر اوقات اگر Pt100 هیچ مشخصه ای از ضریب دما نداشته باشد یک ترموکوپل نسخه 385 است.

کلاس های دقت و تحمل Pt100

ترموکوپل های Pt100 در کلاس های مختلف دقت موجود هستند. متداول ترین کلاس های دقت   AA  A ، B  و C هستند که در استاندارد IEC 60751 تعریف شده اند.

استانداردها نوعی ترموکوپل Pt100  ایده آل را برای تولیدکنندگان تعیین می کنند.

اگر امکان ساخت یک ترموکوپل ایده آل وجود داشت، کلاس های تحمل اهمیتی نداشت.

از آنجا که ترموکوپل های Pt100 را نمی توان برای جبران خطاها تنظیم کرد، باید یک ترموکوپل با دقت مناسب برای کاربرد خودتان خریداری کنید.

خطاهای ترموکوپل را می توان در برخی از دستگاه های اندازه گیری با ضرایب خاص اصلاح کرد، اما بعدا بیشتر در مورد آن بحث خواهیم کرد.

دقت کلاس های مختلف دقت (بر اساس  IEC 60751: 2008):

ضرایب

کلاس های دقت معمولا در سنسورهای RTD صنعتی استفاده می شوند اما وقتی صحبت از دقیق ترین سنسورهای مرجع ( PRT ،SPRT ، استانداردهای ثانویه …) می شود دیگر آن کلاس های صحت معتبر نیستند.

این ترموکوپل ها به این منظور ساخته شده اند که تا حد امکان دماسنجی خوبی داشته باشند و با هیچ منحنی استاندارد مطابقت نداشته باشند.

آن ها سنسورهای بسیار دقیقی با ثبات طولانی مدت بسیار خوب و پسماند بسیار پایین هستند، اما این سنسورها فردی هستند، بنابراین هر ترموکوپل دارای رابطه دما و مقاومت اندکی متفاوت است.

این ترموکوپل ها نباید بدون استفاده از ضرایب جداگانه برای هر سنسور استفاده شوند.

شما حتی می توانید ضرایب کلی CvD را برای SPRT پیدا کنید، اما این عملکردی که برای آن هزینه کرده اید را خراب می کند.

اگر فقط یک سنسور PRT ثانویه 100 اهم مانند Beamex RPRT را در دستگاهی وارد کنید که یک ترموکوپل استاندارد Pt100 را اندازه گیری می کند ممکن است به نتیجه ای برسید که چندین درجه یا حتی ده درجه نادرست است. در برخی موارد لزوما مهم نیست، اما در موارد دیگر ممکن است این اختلاف به اندازه اختلاف بین دارو و سم حیاتی باشد.

بنابراین  این سنسورها همیشه باید با ضرایب مناسب استفاده شوند.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

آخرین مقالات

دسته‌ها

آخرین محصولات

درباره ترموکوپل های Pt100 چه می‌دانید؟
المنت فشنگی یا کارتریجی چیست و چگونه کار می کند؟
المنت تسمه ای + انواع و مزایا
ترموکوپل تیپ K
مزایای المنت سیلیکونی در کاربردهای حرارت دهی
المنت تریس هیتر چیست و چه کاربردهایی دارد؟

برچسب‌ها

اطلاعات تماس

  • دفتر مرکزی : تهران، میدان امام خمینی، لاله زار جنوبی، پاساژ ادیسون، طبقه اول، پلاک 46
  • 33937087 - 33906981 - 09122160514
  • hesaraki.sadra@gmail.com

خلاصه ای از گروه تکنو المنت صنعت

گروه تکنو المنت صنعت یکی از بزرگترین وارد کننده ها و یکی از برترین کارخانجات تولید و توضیع انواع ترموکوپل و انواع المنت حرارتی می باشد که دارای بیش از 3 دهه در این زمینه فعالیت دارد و از نظر کیفیت در رتبه برترین ها قرار داشته است. گروه تکنو المنت صنعت با مدیریت مهندس امیر حصارکی با توجه به سالها تجربه و تلاش افتخار همکاری در زمینه مشاوره , ساخت و طراحی انواع المنت های صنعتی و ترموکوپل با تولید کنندگان محترم صنایع نیرو گاه های برق , پتروشیمی , نفت , گاز , لاستیک و پلاستیک و سازندگان ماشین آلات و …

محصولات ما

ترموکوپل تیپ S
ترموکوپل تیپ R
ترموکوپل تیپ N
ترموکوپل تیپ k
ترموکوپل تیپ B
ترموکوپل Pt100
المنت وکیوم
المنت میله ای پره دار
المنت سرامیکی

دسترسی سریع

  • صفحه اصلی
  • محصولات
  • بلاگ
  • درباره ما
  • تماس با ما
  • 33937087 - 33906981 - 09122160514
  • دفتر مرکزی : تهران، میدان امام خمینی، لاله زار جنوبی، پاساژ ادیسون، طبقه اول، پلاک 46
  • hesaraki.sadra@gmail.com

شروع مکالمه

یکی از اعضا را انتخاب و در واتساپ گفتگو کنید

مهندس صدرا

مهندس پشتیبانی و فروش

مهندس صدرا