Що таке термічний опір?

Тепловий опір є одним із найбільш часто використовуваних датчиків температури в областях середніх і низьких температур.

Термометрія термічного опору ґрунтується на тому, що значення опору металевих провідників зростає з температурою. Його головними особливостями є висока точність вимірювань і стабільна продуктивність.

Серед них найвищою є точність вимірювання теплового опору платини. Він не тільки широко використовується в промислових вимірюваннях температури, але також став стандартним еталоном.

Термоопори здебільшого виготовлені з чистих металевих матеріалів. Найпоширенішими є платина і мідь. Крім того, такі матеріали, як нікель, марганець і родій були використані для виготовлення термічних опорів.

У металевих термічних резисторах зазвичай використовується багато типів термочутливих матеріалів, і найбільш часто використовується платиновий дріт.

Окрім платинового дроту, металеві термостійкі матеріали для промислових вимірювань включають мідь, нікель, залізо, залізо-нікель тощо.

Особливості термічного опору

  • Стабільні фізико-хімічні властивості, висока точність вимірювання, стійкість до корозії та тривалий термін служби.
  • Температурний коефіцієнт опору повинен бути великим, тобто чутливість повинна бути високою.
  • Питомий опір має бути високим, щоб зменшити тепловий опір і зменшити постійну часу вимірювання температури.
  • Теплоємність має бути невеликою, щоб теплова інерція корпусу резистора була малою, а відгук був більш чутливим.
  • Хороша лінійність, тобто залежність між опором і температурою є лінійною або гладкою кривою.
  • Він простий в обробці, недорогий і знижує витрати на виробництво.
  • Хороша відтворюваність, легкість для масового виробництва та заміни частин.

Принцип вимірювання термічного опору

Принцип вимірювання температури термічного опору відрізняється від принципу термопари в тому, що термічний опір вимірює температуру на основі теплового ефекту опору. Тобто опір корпусу резистора змінюється з температурою.

Таким чином, доки вимірюється зміна опору термічного опору датчика температури. температуру можна виміряти. В основному існують два типи металевих термісторів і напівпровідникових термісторів.

Значення опору та температура металевого термічного резистора загалом можна виразити наступним наближеним співвідношенням.
Тобто Rt=Rt0[1+α(t-t0)]

де:
Rt – значення опору при температурі t;
Rt0 — відповідне значення опору при температурі t0 (зазвичай t0=0 ℃);
α – температурний коефіцієнт.

Співвідношення між значенням опору та температурою напівпровідникового термістора таке: Rt=AeB/t

де Rt – значення опору при температурі t;
А і В — константи, які залежать від структури напівпровідникового матеріалу.

Для порівняння, термістор має більший температурний коефіцієнт. Значення опору при кімнатній температурі вище (зазвичай в тисячах Ом). Але взаємозамінність погана, а нелінійність серйозна. Діапазон вимірювання температури становить лише близько -50~300 ℃. Він широко використовується для визначення температури та контролю для побутової техніки та автомобілів.

Дізнайтеся більше: Термічний опір З Вікіпедії

Поширені типи термічного опору

Термостійкість платини характеризується високою точністю вимірювання. Гарна стабільність і надійна робота.

Однак у відновлювальному середовищі, особливо при високій температурі, він легко забарвлюється та стає крихким під дією пари, відновленої з оксиду. І змінити співвідношення між опором і температурою.

Щоб подолати вищевказані недоліки, сердечник термічного опору повинен бути встановлений у захисній гільзі.

Термічний опір міді зазвичай використовується в промисловості для вимірювання температури в діапазоні -5O℃~+15O℃.

Мідь легко очищається і коштує набагато дешевше платини. Температурний коефіцієнт опору великий і залежність лінійна. Таким чином, якщо довжина дроту опору однакова, якщо довжина дроту опору однакова, мідний дріт опору буде дуже тонким, а механічна міцність зменшуватиметься. Якщо діаметр дроту буде однаковим, то довжина збільшиться в рази, а об’єм збільшиться.

Крім того, мідь легко окислюється вище 100°C і має низьку корозійну стійкість, тому робоча температура не перевищує 150°C.

Термостійкість нікелю має великий температурний коефіцієнт і більш високу чутливість, ніж платина і мідь. Його часто використовують для вимірювання температур в діапазоні від -60°C до +180°C.

Через складний процес виготовлення нікелевих термічних опорів важко отримати нікелеві дроти з однаковим α. Тому його точність вимірювання нижча, ніж термостійкість платини. Номери градації стандартизованих термічних опорів, які зараз передбачені в моїй країні, це Ni100, Ni300 і Ni500.

Напівпровідниковий точковий термометр — це терморезистор, виготовлений із оксидів металів, таких як марганець, нікель, мідь і залізо, як елемент вимірювання температури. Його форми бувають бісероподібними, круглими, шайбоподібними та листоподібними. Зазвичай використовуються напівпровідникові термістори типу 61 і мініатюрні кульки.

Відмінність від загального термічного опору полягає в тому, що він має негативний температурний коефіцієнт опору. З підвищенням температури опір зменшується. Діапазон змін також великий, а температурний коефіцієнт опору α досягає від -2 до -7%. Це в 10-100 разів більше, ніж термічний опір металу. Тому можна використовувати прилади відображення з меншою точністю.

Термічний опір проти теплопровідності

Теплопровідність, також відома як «теплопровідність». [1] є мірою теплопровідності матеріалу. Символом є λ або K.
Це стосується тепла, що передається через одиницю площі горизонтального поперечного перерізу за одиницю часу, коли вертикальний градієнт температури дорівнює 1°C/м.

Його конкретне визначення таке: візьміть дві паралельні площини з відстанню 1 метр і площею 1 квадратний метр всередині об’єкта, перпендикулярного напрямку теплопровідності. Якщо різниця температур між двома площинами становить 1 К, то вона буде перенесена з однієї площини в іншу протягом 1 секунди. Кількість теплоти визначається як теплопровідність речовини. Його одиниця: ват · м-1 · Кай-1 (Вт · м-1 · К-1).

Якщо втрат тепла немає, то для блокового матеріалу з паралельними протилежними сторонами вони є
E/t=λA(θ2-θ1)/ι

У формулі E — енергія, передана за час t. А — площа поперечного перерізу. ι — довжина. θ2 і θ1 – температури двох секцій відповідно.

Загалом існують:
dE/dt=-λAdθ/dι

Приклади термічного опору

Пошук і усунення несправностейПричинаМетод виключення
Значення, що відображається на приладі, є нижчим за фактичне значення або значення, що відображається, є нестабільнимМеталева стружка, пил у захисній трубці, бруд між клемами та коротке замикання термічного опору (краплі води тощо)Прибрати металеву стружку, очистити від пилу, крапель води тощо, знайти місця короткого замикання, зміцнити ізоляцію тощо.
Відображати значення нескінченностіТермічний опір або провідний дріт від'єднано, а з'єднувальну клему ослаблено тощо.Замініть корпус резистора або приваріть і затягніть гвинти проводки тощо.
Відбувається зміна співвідношення між опором і температуроюМатеріал платинового опорного дроту піддається корозії та псуєтьсяЗамінити термічний опір
Показник лічильника дорівнює нулю або має від’ємне значенняТермічний опір проводки неправильний, термічний опір замикається накоротко або кабель замикається накороткоВиправте проводку, знайдіть коротке замикання, посиліть ізоляцію, замініть корпус резистора або кабель

Температурний діапазон і рівень толерантності

ГрадаціяРівень толерантностіДіапазон ефективних температур дротяного елементаДіапазон ефективних температур мембранного елементаДіапазон вимірювання температури
Pt100AA-50 ~ 2500 ~ 150±(0.1+0.0017丨t丨 )
Pt100A-100 ~ 450-30 ~ 300±(0.15+0.002丨t丨 )
Pt100B-196 ~ 600-50 ~ 500±(0.3+0.005丨t丨 )
Pt100C-196 ~ 600-50 ~ 600±(0.6+0.01丨t丨 )
Pt100--50 ~ 150-±(0.3+0.006丨t丨 )
t = температура Абсолютне значення, одиниці для C

Термічний опір із нефіксованим пристроєм

Термічний опір з нефіксованим пристроєм 1

WZP-120 WZP -120 2 WZP-120G WZP -120G 2 WZP-121 WZP -121 2 WZP- 121G WZP -121G 2 WZP- 130 WZP -130 2 WZP- 130G WZP -130G 2 WZP- 131 WZP -131 2 WZP - 131G WZP -131G 2 WZC-120G WZC-120 WZC-130 WZC-130G WZC-121 WZC-121G WZC-131 WZC-131G

1) Моделі 120 і 121 мають антипружний тип зі ступенем захисту IP65; Моделі 130 і 131 мають водонепроникний тип зі ступенем захисту IP55. 2) Матеріал захисної труби - 1Cr18Ni9Ti, решта матеріалу замовляється згідно з угодою.

Термічний опір фіксованого гвинтового типу

Термічний опір фіксованого гвинтового типу 1

WZP-220 WZP -220 2 WZP-220G WZP -220G 2 WZP-221 WZP -221 2 WZP- 221G WZP -221G 2 WZP- 230 WZP -230 2 WZP- 230G WZP -230G 2 WZP- 231 WZP -231 2 WZP - 231G WZP -231G 2 WZC-220 WZC-220G WZC-230 WZC-230G WZC-221 WZC-221G WZC-231 WZC-231G

1) Моделі 220 і 221 мають захист від бризок із водонепроникною поверхнею IP65. моделі 230 і 231 мають водонепроникний тип зі ступенем захисту IP55. 2) Матеріал захисної труби - 1Cr18Ni9Ti, решта матеріалу замовляється згідно з угодою. 3) Номінальний тиск ≤4.0 МПа.

Блоги, пов'язані

Витратомір палива для вибору та застосування на човні

Витратомір палива для човна відноситься до витратоміра, призначеного для вимірювання суднового палива. Існує багато типів суднового мазуту. В основному включають легке дизельне паливо, важке дизельне паливо, паливо…

Посібник для цифрового витратоміра палива

Digital Fuel Flow Meter – це витратомір, призначений для вимірювання палива, дизельного палива, бензину та нафти. Цифровий витратомір палива зазвичай має цифровий дисплей або вихід сигналу. Як от…

Міф про керамічний датчик тиску

Що таке керамічний датчик тиску? Керамічні датчики тиску - це сенсорні діафрагми, виготовлені з керамічного оксиду алюмінію (Al2O3). Кераміка – це матеріал з високою еластичністю, стійкістю до корозії, зносу, ударів та...

Вимірювання витрати води для труб і відкритих каналів

Вимірювання витрати води поширене як у промисловості, так і в побуті. Часто можна почути про використання електромагнітних витратомірів для вимірювання стічних вод. Накладний ультразвуковий витратомір вимірює велику кількість води…

Китайсько-ін-т, Виробник теплового опору, як-от: броньована термопара, монтажна термопара, вибухозахищена термопара тощо.

Термічні опори Sino-Inst, зроблені в Китаї, мають гарну якість і кращу ціну. Наші прилади для вимірювання температури широко використовуються в Китаї, Індії, Пакистані, США та інших країнах.

запитати пропозицію