3.1 Описание средств измерения температуры

Термометры сопротивления SITRANST

В данной установке применяются термометры сопротивления платиновые(рис.1).

Термометры сопротивления SITRANST

Измерение температуры термометром сопротивления основано на изменении электрического сопротивления проводников или полупроводников с изменением температуры. Зная эту зависимость, можно определить температуру среды, в которую помещен термометр сопротивления. При увеличении температуры сопротивление ряда чистых металлов возрастает, а полупроводников снижается.

Зависимость сопротивления металлов от температуры в небольшом интервале температур можно приближенно выразить уравнением

где Rt - сопротивление металлического проводника при температуре toС; - сопротивление того же проводника при температуре oC; - интервал изменения температуры, б - коэффициент температурного сопротивления.

Для изготовления термометров сопротивления наиболее пригодны по своим физико-химическим свойствам платина и медь, но могут использоваться и другие металлы и их сплавы.

Конструкция:

Термометр сопротивления состоит из:

* измерительного резистора (металл; платина, Pt или никель, Ni);

* необходимых монтажных и соединительных деталей.

Обычно измерительные резисторы имеют керамическую оболочку.

При очень высоких требованиях к виброустойчивости

измерительные резисторы Pt скручиваются и заплавляются в стекло.

Составные части, и схема подключения термометра показаны на рисунке 1. Для лучшей защиты и быстрой замены измерительного резистора и для рабочих измерений он крепится в измерительной вставке (4),которая в свою очередь вставляется в защитную трубку (5). Измерительная вставка крепится двумя винтами пружинно в соединительной головке защитной арматуры (1). Внутренняя линия (10) в измерительной вставке соединяет измерительный резистор (11) с клеммами на соединительном цоколе.

В зависимости от диапазона измерения и требований к точности измерения термометры подсоединяются к контролирующим устройствам по двух-, трех- или четырехпроводной схеме. Для этого могут поставляться измерительные вставки с двумя, тремя или четырьмя внутренними линиями. При пренебрежительно малом сопротивлении внутренней линии возможно использование измерительных вставок с двумя внутренними линиями в трех- и четырехпроводных схемах.

Рисунок 1 - Составные части и схема подключения термометра

Для монтажа в трубопроводы, резервуары и т.п., в зависимости от механической или химической нагрузки, используются соответствующие защитные арматуры. Процесс выбора подходящего материала защитной трубки или комбинаций различных материалов защитных трубок должен осуществляться очень тщательно, так как эти материалы должны выдерживать нагрузки, вызываемые статическим давлением, протоком и температурой. Кроме этого инертность индикации должна оставаться по возможности малой. Вид монтажа защитной трубки зависит от цели использования. При допустимой рабочей перегрузке около 9 МПа защитные трубки вкручиваются в трубопровод. Для более высоких давлений применяются защитные трубки конической формы, которые привариваются.

На Рисунке2 показаны варианты крепления и габаритные размеры штуцеров (сверху крепление для низкого давления снизу для высокого).

Для измерений в данном процессе применяются термометры сопротивления платиновые с защитной арматурой из сплава X 6 CrNiTi 18 10 (арматура предназначена специально для пивоваренного производства)

Рисунок 2 - Варианты крепления и габаритные размеры штуцеров

Технические данные:

Материал защитной арматуры - сплавX 6 CrNiTi 18 10;

Длина монтажной части - 300 мм;

Пределы измерения - от -200 до +850 oC;

Класс точности 1,5.

Достоинства:

высокая точность;

хорошая линейность характеристики;

высокая стабильность;

использование в системах автоматизации;

передача сигнала на значительное расстояние.

Недостатки:

необходим источник напряжения;

большие габариты;

чувствительность к вибрациям;

платина дорогостоящий материал.