Co to jest RTD?
RTD oznacza Rezystancyjny Czujnik Temperatury. RTD są czasami określane ogólnie jako Termometry rezystancyjne. American Society for Testing and Materials (ASTM) zdefiniowało termin termometr rezystancyjny w następujący sposób:
termometr Rezystancyjny, N., – urządzenie do pomiaru temperatury składające się z elementu termometru rezystancyjnego, wewnętrznych przewodów łączących, powłoki ochronnej ze środkami do montażu głowicy przyłączeniowej lub bez, lub przewodu łączącego lub innych łączników, lub obu tych elementów.
RTD to czujnik temperatury, który mierzy temperaturę na zasadzie, że rezystancja metalu zmienia się wraz z temperaturą. W praktyce prąd elektryczny jest przesyłany przez kawałek metalu (element RTD lub rezystor) znajdujący się w pobliżu obszaru, w którym ma być mierzona temperatura., Wartość rezystancji elementu RTD jest następnie mierzona za pomocą przyrządu. Ta wartość rezystancji jest następnie skorelowana z temperaturą w oparciu o znane cechy rezystancji elementu RTD.
Jak działa RTD?
RTDs pracują nad podstawową korelacją między metalami a temperaturą. Wraz ze wzrostem temperatury metalu wzrasta odporność metalu na przepływ energii elektrycznej. Podobnie, wraz ze wzrostem temperatury elementu rezystancyjnego RTD, wzrasta Rezystancja elektryczna mierzona w omach (Ω)., Elementy RTD są zwykle określane zgodnie z ich rezystancją w omach przy zerowym stopniu Celsjusza (0° C). Najczęściej spotykaną specyfikacją RTD jest 100 Ω, co oznacza, że przy 0° C element RTD powinien wykazywać 100 Ω rezystancji.,
Platyna jest najczęściej stosowanym metalem dla elementów RTD ze względu na wiele czynników, w tym jego (1) obojętność chemiczna, (2) prawie liniowa zależność temperatury od rezystancji, (3) współczynnik temperaturowy oporu, który jest wystarczająco duży, aby dać łatwo mierzalne zmiany rezystancji z temperaturą i (4) stabilność (w tym jego odporność na temperaturę nie zmienia się drastycznie w czasie).
inne metale, które są rzadziej używane jako elementy rezystorowe w RTD to nikiel, miedź i Balco.,
elementy RTD są zwykle w jednej z trzech konfiguracji: (1) platynowej lub metalowej zawiesiny szklanej osadzonej lub ekranowanej na małym płaskim podłożu ceramicznym znanym jako „cienkowarstwowe” elementy RTD, oraz (2) platyny lub metalu drutu nawiniętego na szpulce szklanej lub ceramicznej i uszczelnione powłoką ze stopionego szkła znanego jako „drut nawinięty” elementy RTD. (3) częściowo podtrzymywany element nawinięty, który jest małą cewką drutu włożoną do otworu w ceramicznym izolatorze i przymocowaną wzdłuż jednej strony tego otworu., Z trzech elementów RTD cienka folia jest najbardziej wytrzymała i z czasem staje się coraz dokładniejsza.
dlaczego RTD czasem nazywane są RTD 2, 3 lub 4 przewodowymi? A po co mi jedna konfiguracja przewodów RTD zamiast drugiej?
prosta zasada jest taka, że im więcej przewodów ma RTD, tym jest dokładniejszy. Cały zespół RTD nie jest platynowy. Między innymi, skonstruowanie w ten sposób BRT byłoby w większości przypadków zbyt kosztowne. W rezultacie tylko mały element RTD jest wykonany z platyny., Z praktycznego punktu widzenia wartość oporu elementu RTD byłaby bezużyteczna bez środków do przekazywania tego oporu instrumentowi. W związku z tym izolowane przewody miedziane zazwyczaj łączą element RTD z przyrządem pomiarowym.
podobnie jak platyna, miedź ma wartość rezystancji. Rezystancja wzdłuż przewodów miedzianych może mieć wpływ na pomiar rezystancji określony przez przyrząd podłączony do RTD., Dwa przewody RTD nie mają praktycznych środków do rozliczania rezystancji związanej z przewodami miedzianymi, co zmniejsza stopień, w jakim zmierzona rezystancja może być dokładnie skorelowana z temperaturą elementu RTD. W rezultacie, dwa przewody RTD są najmniej powszechnie określone i są powszechnie stosowane tam, gdzie potrzebna jest tylko przybliżona wartość dla temperatury.
Trzy przewody RTD są najczęstszą specyfikacją dla zastosowań przemysłowych. Trzy przewody RTD zwykle używają obwodu pomiarowego mostu Wheatstone ' a, aby skompensować rezystancję drutu ołowianego, jak pokazano poniżej.,
W 3 przewodowej konfiguracji RTD przewody „a”& „B” powinny być zbliżone do tej samej długości. Długości te są znaczące, ponieważ intencją mostu Wheatstone ' a jest spowodowanie, że impedancje przewodów A i B, z których każdy działa jako przeciwległa noga mostu, anulują inne wyjście, pozostawiając drut „C”, aby działał jako przewód sensoryczny przenoszący bardzo mały (zakres mikroamperage) prąd.,
4-przewodowe urządzenia RTD są jeszcze dokładniejsze niż ich 3-przewodowe odpowiedniki RTD, ponieważ są w stanie całkowicie zrekompensować rezystancję przewodów bez konieczności zwracania szczególnej uwagi na długość każdego z przewodów. Może to zapewnić znacznie zwiększoną dokładność przy stosunkowo niskich kosztach zwiększonego przedłużacza miedzianego.
jakie są wspólne składniki RTD?
1. RTD platynowy element rezystancyjny: jest to rzeczywista część RTD z czujnikiem temperatury. Elementy mają długość od 1/8 „do 3”. Istnieje wiele opcji., Standardowy Współczynnik temperaturowy wynosi Alfa .00385, a rezystancja standardowa wynosi 100 Ω przy 0° C.
2. RTD średnica zewnętrzna: najczęściej średnica zewnętrzna jest ¼ ” w USA lub 6mm (.236″) dla aplikacji spoza USA. Jednak średnice zewnętrzne wahają się od.063 ” do .500 „
RTD Materiał rury: stal nierdzewna 316 jest powszechnie stosowany do zespołów do 500° F. powyżej 500° F zaleca się stosowanie Inconel 600.
3. Przyłącze procesowe RTD: złącza przyłączeniowe procesowe obejmują wszystkie standardowe złącza stosowane z termoparami (tj. sprężynowe, spawane, sprężynowe itp.).
4., Konfiguracja przewodów RTD: urządzenia RTD są dostępne w Konfiguracji 2, 3 i 4 przewodowej. 3 konfiguracje przewodów są najczęściej stosowane w zastosowaniach przemysłowych. Teflon i włókno szklane są standardowymi materiałami izolacyjnymi drutu. Teflon jest odporny na wilgoć i może być stosowany do 400° F. włókno szklane może być stosowane do 1000° F.
