วิธีการวัดสำหรับความต้านทานความร้อนคืออะไร?

หลักการของเทอร์โมมิเตอร์เทอร์มิสเตอร์คือการใช้ประโยชน์จากลักษณะของความต้านทานของตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ข้อได้เปรียบหลักของเทอร์โมมิเตอร์เทอร์มิสเตอร์คือ: ความแม่นยำในการวัดสูงและการทำซ้ำที่ดี; มีช่วงการวัดขนาดใหญ่โดยเฉพาะในอุณหภูมิต่ำ ใช้งานง่ายในการวัดอัตโนมัติและสะดวกสำหรับการวัดทางไกล ในทำนองเดียวกันตัวต้านทานความร้อนก็มีข้อบกพร่องเช่นความแม่นยำที่ไม่ดีในการวัดอุณหภูมิสูง (มากกว่า 850 องศา); ง่ายต่อการออกซิไดซ์และไม่ทนต่อการกัดกร่อน
ในปัจจุบันวัสดุที่ใช้สำหรับตัวต้านทานความร้อนส่วนใหญ่ ได้แก่ แพลตตินัม, ทองแดง, นิกเกิล ฯลฯ วัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เนื่องจากอุณหภูมิต่ออัตราส่วนความต้านทานในช่วงอุณหภูมิทั่วไปมีความสัมพันธ์กันเป็นเส้นตรง ที่นี่เราแนะนำเทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมเป็นหลัก
แพลตตินัมเป็นโลหะมีค่าที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เสถียรโดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่แข็งแกร่ง เป็นเรื่องง่ายที่จะชำระล้างมีกระบวนการที่ดีและสามารถทำให้เป็นสายแพลตตินัมที่ดีมาก เมื่อเทียบกับโลหะเช่นทองแดงและนิกเกิลมีความต้านทานไฟฟ้าที่สูงขึ้นและความสามารถในการทำซ้ำสูงทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับความต้านทานความร้อน อย่างไรก็ตามข้อเสียของมันคือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานมีขนาดเล็กและมีแนวโน้มที่จะเปราะบางเมื่อทำงานในการลดสื่อทำให้มีราคาแพง ความบริสุทธิ์ของแพลตตินัมมักจะแสดงในแง่ของอัตราส่วนความต้านทาน: w (1 0 0)=r100/r0
R1 0 0 หมายถึงค่าความต้านทานที่ 100 องศา; R0 แสดงถึงค่าความต้านทานที่ 0 องศา
ตามมาตรฐาน IEC ตัวต้านทานแพลตตินัมที่มีค่าความต้านทานเริ่มต้นของ r 0=100 Ω (r 0=10 Ω) และ w (100) =1. 3850 ใช้เป็นตัวต้านทานแพลตตินัมมาตรฐานอุตสาหกรรม เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมที่มี R 0=10 Ωมีสายความต้านทานหนาขึ้นและส่วนใหญ่จะใช้ในการวัดอุณหภูมิที่สูงกว่า 600 องศา สมการอุณหภูมิความต้านทานของความต้านทานแพลตตินัมเป็นสมการแบบชิ้นเดียว:
rt {{0}} r 0 [1+ at+bt 2+ c (t -100 องศา) t3] t แสดงช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -200 ระดับ
rt {{0}} r 0 (1+ at+bt2) t แสดงช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 0 ถึง 850 องศา
โดยการแก้สมการนี้ค่าอุณหภูมิสามารถทราบได้ตามค่าความต้านทาน อย่างไรก็ตามในการทำงานจริงค่าอุณหภูมิสามารถกำหนดได้ตามค่าความต้านทานโดยอ้างถึงระดับความต้านทานความร้อน
ตามกฎระเบียบมาตรฐานเทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมแบ่งออกเป็นคลาส A และคลาส B การวัดอุณหภูมิคลาส A ช่วยให้เกิดข้อผิดพลาดที่± ({{0}}. 15 องศา +0. 002|t |)
ตัวต้านทานความร้อนที่ใช้ในสถานที่โดยทั่วไปจะเป็นตัวต้านทานความร้อนเกราะซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานความร้อนวัสดุฉนวนและท่อป้องกัน ตัวต้านทานความร้อนและหลอดป้องกันจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันและเต็มไปด้วยวัสดุฉนวนกันความร้อนซึ่งสามารถป้องกันร่างกายตัวต้านทานความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพทนต่อแรงกระแทกและการกัดกร่อน
วิธีการวัดความต้านทานลวดแพลตตินัมสามวิธี:
เทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมมีหลายประเภทรวมถึงสายสองสายสามสายและระบบลวดสี่ระบบ ระบบสองสายมีข้อผิดพลาดในการวัดที่สำคัญและไม่ได้ใช้อีกต่อไป ปัจจุบันการใช้งานในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปใช้ระบบลวดสามระบบในขณะที่การใช้ห้องปฏิบัติการโดยทั่วไปใช้ระบบลวดสี่ระบบ ที่นี่เราแนะนำการเดินสายของเทอร์มิสเตอร์ลวดทองคำสามสาย เทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมลวดสามเส้นเชื่อมต่อควบคู่ไปกับปลาย A และปลาย C ของตัวต้านทานซึ่งทำให้ตัวต้านทานมีขั้วต่อการเชื่อมต่อสามตัว A, B และ C ด้วยวิธีนี้ความต้านทานของลวดการวัดที่แนะนำโดยลวด B สามารถชดเชยได้โดยสาย C เทอร์มิสเตอร์ลวดแพลตตินัมสามเครื่องในเครื่องมือรองทั้งหมดมีสะพานต้านทานตัวแปร ขึ้นอยู่กับช่วงของเทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมที่ใช้เทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมในสะพานของเครื่องมือรองสามารถปรับแต่งได้ดีสำหรับการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น
วิธีการใหม่สำหรับการแบ่งเทอร์โมมิเตอร์ต้านทานความร้อน:
เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรมเป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นเวลานานวิธีการคำนวณสมการ CVD ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องหรือข้อกำหนดทางเทคนิคทั้งที่บ้านและต่างประเทศเพื่อปรับเทียบ อย่างไรก็ตามเครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรมที่ใช้สมการ CVD สำหรับการสอบเทียบมีความแม่นยำต่ำความเสถียรต่ำและความไม่แน่นอนสูงและไม่สามารถใช้เป็นมาตรฐานการส่งผ่าน
ด้วยเหตุนี้จึงมีพื้นที่วัดอุณหภูมิอุตสาหกรรมหรือห้องปฏิบัติการที่มีความต้องการต่ำสามารถใช้เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมมาตรฐานที่มีความแม่นยำสูงเป็นมาตรฐานการตรวจสอบย้อนกลับ อย่างไรก็ตามในสนามวัดอุณหภูมิอุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นจริงเนื่องจากข้อ จำกัด ต่าง ๆ ไม่สามารถใช้เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมมาตรฐานได้ทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุการส่งผ่านค่าอุณหภูมิและการตรวจสอบย้อนกลับในสถานที่เหล่านี้และไม่สามารถดำเนินการสอบเทียบมาตรวิทยาจริงได้
ความเป็นไปได้ของการปรับเทียบและการแบ่งเทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรมและการเปรียบเทียบกับผลการคำนวณความสัมพันธ์ความต้านทานอุณหภูมิที่ได้รับจากสมการ CVD ที่ใช้กันทั่วไปเพื่อระบุความแตกต่างระหว่างทั้งสองและสำรวจวิธีการและวิธีการสร้างเทอร์โมเมตร โดยการดำเนินการวิจัยและการวิเคราะห์เกี่ยวกับเทอร์มิสเตอร์แพลตตินัมอุตสาหกรรมหลายแห่งที่ผลิตโดยแบบจำลองและผู้ผลิตที่แตกต่างกันในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันผลการทดลองเส้นโค้งข้อมูลและข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการใช้สองวิธีที่แตกต่างกัน
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการประมาณค่าของระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศ -1990 เป็นไปได้สำหรับเครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรม เมื่อเทียบกับวิธีการคำนวณของสมการ CVD สำหรับการสอบเทียบความต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรมมันมีความแม่นยำและความสอดคล้องที่ดีขึ้น ก่อนหน้านี้สถาบันการศึกษาระดับชาติของอิตาลีและแคนาดาได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับวิธีการต่อต้านแพลตตินัมอุตสาหกรรมโดยใช้สูตรการแก้ไขของระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศ
วิธีการดั้งเดิมในการปรับปรุงความแม่นยำและความเสถียรของการวัดอุณหภูมิความต้านทานอุตสาหกรรมมุ่งเน้นไปที่ความบริสุทธิ์ของส่วนประกอบเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์และกระบวนการผลิต วิธีการใหม่ได้รับการเสนอในแง่ของวิธีการคำนวณวางรากฐานสำหรับการปรับปรุงการส่งค่าอุณหภูมิและระบบตรวจสอบย้อนกลับสำหรับตัวต้านทานแพลตตินัมที่แม่นยำและตัวต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรมซึ่งสามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสนามวัดอุณหภูมิของตัวต้านทานแพลตตินัมอุตสาหกรรม