Temperature calibration: Thermocouples vs. resistance thermometers

При калибровке датчиков температуры к эталонным термометрам предъявляются высокие требования с точки зрения точности, воспроизводимости, и долговременной стабильности. Поэтому в лабораториях используются специальные эталонные платиновые термометры сопротивления либо термопары.

При выборе эталонного прибора для калибровки датчиков температуры необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

  • Погрешность измерений
  • Долговременная стабильность
  • Диапазон измеряемых температур
  • Условия окружающей среды

Термометр сопротивления: характеристики и области применения.

Сечение термометра сопротивления.

В данном типе термометров измеряется сопротивление электрического проводника, линейно зависящее от температуры. При калибровке в качестве эталонов используются, в основном, платиновые измерительные резисторы с проволочной обмоткой, так как они имеют длительную стабильность, достаточно высокую точность и могут применяться в широком диапазоне температур. Проводник может быть намотан на керамический или стеклянный сердечник.

 

Наиболее распространенной градуировкой термометров сопротивления является Pt100. Чувствительным элементом здесь является платиновая проволока, электрическое сопротивление которой при нуле градусов Цельсия равно 100 Ом. Другие, хотя и менее часто используемые градуировки Pt25 и Pt1000, имеют сопротивления 25 Ом и 1000 Ом при нуле градусов соответственно.

Термопара: характеристики и области применения.

 

Поперечное сечение термопары.

В термопарах применяется принципиально иной метод определения температуры. Термопара состоит из двух проводников, изготовленных из разных металлов, таких, например, как никель, медь или железо, либо определенных сплавов. Изменение температуры в точке измерения (т.н. «горячий спай») вызывает перемещение электрических зарядов в проводниках, в результате чего на холодном спае возникает разность потенциалов – т.н. термо-ЭДС. Между температурой в точке измерения и термо-ЭДС также существует определенная нелинейная зависимость, благодаря которой данная конструкция может использоваться как средство измерения температуры. Термопары обычно имеют более низкую точность и стабильность относительно термометров сопротивления, но при этом у них более широкий диапазон измеряемых температур. Термопары могут применяться при температурах до 2 500 °C.

В зависимости от используемого материала термопары имеют различные градуировки. Наиболее распространенными являются типы K, N, J T и E, которые изготавливаются из т.н. «неблагородных металлов». Также существуют термопары, которые изготавливаются из «благородных металлов». Это такие типы, как R, S и B, где применяются платина и платинородий. Они менее распространены и, в основном, используются в высокотемпературных применениях.

Дополнительную информацию о наших эталонных термометрах сопротивления и термопарах можно найти на веб-сайте WIKA.

Узнайте больше о том, как работают термометры сопротивления и термопары, посмотрев видео:

 

 



Leave a Reply