Staqsi ħames persuni xi tfisser "PT100" u ġeneralment ikollok "xi tip ta 'sensor tat-temperatura" bħala r-risposta sħiħa. Dak tajjeb jekk qed tiċċettja biss - imma jekk int dak li tikteb l-ispeċifikazzjoni tax-xiri, il-lakuni f'dik it-tweġiba huma eżattament fejn il-problemi jidhru aktar tard: sensor li jaqra tajjeb fuq il-bank iżda jersaq ladarba jkun iwweldjat f'termowell, jew wieħed li huwa teknikament korrett iżda bil-fili bil-mod ħażin għat-trasmettitur li qed jitma.
Dan l-artikolu jkopri l-mekkanika ta' kif PT100 fil-fatt ikejjel it-temperatura, id-differenzi prattiċi bejn it-tipi ta' sensuri li tkun qed tagħżel bejniethom, u - minħabba li t-teorija twassalk s'issa biss - sitwazzjoni reali fejn jekk wieħed minn dawn id-dettalji jkun ħażin ikkawża problema li tista' titkejjel fuq linja ta' produzzjoni.
X'inhu PT100 fil-fatt
PT100 huwa ditekter tat-temperatura tar-reżistenza (RTD) - element tal-platinu li r-reżistenza elettrika tiegħu tinbidel b'mod magħruf u ripetibbli hekk kif tinbidel it-temperatura. Il-"100" fl-isem huwa l-valur tar-reżistenza f'0 grad: eżattament 100 ohms. Saħħanha, titla 'reżistenza; kessaħ, ir-reżistenza tinżel.
Il-platinu mhuwiex l-uniku metall li jeżisti wkoll dan - RTDs tan-nikil u tar-ram - iżda l-platinu rebaħ għall-użu industrijali minħabba li ma jossidizzax faċilment, iżomm il-kalibrazzjoni tiegħu matul snin ta 'ċikli termali, u l-kurva ta' reżistenza tagħha hija definita sew-biżżejjed li ġiet standardizzata internazzjonalment. Dak l-istandard huwa IEC 60751, u huwa d-dokument li kull datasheet ta 'manifattur ta' fama qed jirreferenzi bil-kwiet anki meta ma jgħidux hekk għal kollox.
Fiżikament, l-element joqgħod ġewwa għant tal-metall - normalment 316 li ma jissaddadx, kultant Inconel jew Hastelloy għal midja diżgustanti - b'wajers taċ-ċomb jispiċċaw għal trasmettitur jew karta ta 'input analogu ta' kontrollur. Is-senser innifsu m'għandu l-ebda wirja u l-ebda loġika; hija biss tibdel ir-reżistenza. Kollox ieħor jiġri downstream.
Il-Fiżika Wara l-Qari
Għaliex ir-Reżistenza Tibdel bit-Temperatura
Hekk kif il-platinu jisħon, il-vibrazzjoni atomika tiżdied, li tagħmilha aktar diffiċli għall-elettroni biex jiċċaqilqu mill-kannizzata - reżistenza titla'. Din ir-relazzjoni mhix lineari fil-firxa kollha, iżda hija qrib biżżejjed, u-karatterizzata biżżejjed, li tinqabad f'ekwazzjoni aktar milli f'tabella ta' tfittxija waħedha: l-ekwazzjoni ta' Callendar-Van Dusen.
Għal temperaturi 'l fuq minn 0 grad, il-forma simplifikata hija:
Rt=R0 [1 + Fi + Bt²]
R0 huwa 100 ohms għal PT100, u A u B huma kostanti fissi minn IEC 60751. Taħt 0 grad it-tielet terminu jiġi miżjud minħabba li l-kurva tgħawweġ kemmxejn differenti hemmhekk. M'għandekx bżonn timmemorizza dan - imma ta' min tkun taf li jeżisti, għax hija r-raġuni li "PT100" minn manifattur wieħed u "PT100" minn ieħor fil-fatt jaqblu ma' xulxin f'temperatura partikolari, minflok li kull wieħed ikollu l-kurva privata tiegħu.
Numru wieħed ta' min jiftakar: f'100 grad, PT100 standard jaqra bejn wieħed u ieħor 138.5 ohms. Jekk qed issolvi l-problemi ta' sensor b'multimetru u m'hemm xejn qrib li f'dak li għandu jkun 100 grad , xi ħaġa ħażina - jew l-element, il-wajers, jew is-suppożizzjoni tiegħek dwar liema temperatura huwa attwalment.
Hemm ukoll qasma li għandek tkun taf dwarha qabel ma tordna: il-"kurva Ewropea" (alpha=0.00385) hija l-istandard kullimkien barra l-Amerika ta' Fuq, filwaqt li "kurva Amerikana" (0.00392) eqdem għadha tidher fuq xi tagħmir tal-legat. It-taħlit tat-tnejn fuq retrofit huwa sors klassiku ta 'qari tat-temperatura li huwa mitfi bi ftit gradi għall-ebda raġuni ovvja.
Nibdlu r-Reżistenza f'Numru li Tista' Taqra
Trasmettitur jgħaddi kurrent żgħir mill-element, ikejjel il-vultaġġ madwaru, jikkalkula r-reżistenza, u japplika l-kurva biex jibża temperatura. Dak hu. Dan huwa wkoll għaliex PT100 huwa bażikament inutli mingħajr trasmettitur jew RTD-karta tal-input kapaċi warajh - is-sensor huwa biss nofs il-katina tal-kejl.
Id-Dettall tal-Wiring Li Attwalment Jikkawża Problemi fil-Qasam
Dan huwa fejn ħafna deċiżjonijiet tax-xiri jmorru ħażin, u rari minħabba li xi ħadd kien traskurat - sempliċement mhux ovvju sakemm ma jkunx qallek xi ħadd.
2-wajerhija l-irħas, iżda r-reżistenza tal-wajer taċ-ċomb innifsu tiżdied direttament fil-qari. Fuq tul ta' kejbil ta' 30-metru dak l-iżball m'għadux trivjali. Multa għal ġiri qosra jew monitoraġġ mhux kritiku; mhux multa għal xi ħaġa li tixtieq tikkontrolla.
3-wajerhija d-default għall-biċċa l-kbira tax-xogħol industrijali. It-tielet wajer iħalli lit-trasmettitur jistma u jikkanċella r-reżistenza taċ-ċomb, jekk wieħed jassumi li t-tliet kondutturi huma mqabbla fit-tul u l-kejl. Bilanċ tajjeb ta 'spejjeż u preċiżjoni, u għalhekk huwa dak li ssib fuq il-maġġoranza tat-trasmettituri tal-proċess mibjugħa llum.
4-wajerineħħi l-iżball tar-reżistenza taċ-ċomb kważi għal kollox billi jissepara l-wajers tal-ġarr-kurrent u tal-vultaġġ-sensing. Dan huwa dak li trid għall-istandards ta' referenza ta' kalibrazzjoni jew kullimkien frazzjonijiet ta' grad fil-fatt jimpurtaw - iżda huwa eċċessiv, u spiża żejda, għal ħafna punti ta' monitoraġġ ġenerali.
L-iżball li nara l-aktar spiss mhux li nagħżel it-tip ta' wajering ħażin f'iżolament - huwa li tordna sensor bi 3 wajers għal trasmettitur li kien ikkonfigurat għal input ta' 2 wajers, jew viċi versa. Is-senser u l-istrument iridu jaqblu, u dak id-dettall huwa faċli li jintilef meta l-akkwist u l-istrumentazzjoni huma żewġ persuni differenti li jaħdmu fuq żewġ dokumenti differenti.
Wajer-Ferita vs Elementi tal-Film-Irqiq
Wire-feritaelementi - wajer tal-platinu mdawwar madwar qalba taċ-ċeramika jew tal-ħġieġ - għandhom it-tendenza li jżommu l-kalibrazzjoni tajjeb ħafna fuq ħajja twila ta' servizz u tibdil wiesa' tat-temperatura. Huma aktar għaljin u daqsxejn aktar fraġli mekkanikament.
-film irqiqelementi huma magħmula billi jiġi depożitat platinu fuq sottostrat taċ-ċeramika, simili fl-ispirtu għal kif jinbena mikroċipp. Huma iżgħar, irħas biex jipproduċu bil-volum, u jżommu aħjar għall-vibrazzjoni - u huwa għalhekk li fil-biċċa l-kbira ħadu f'idejhom l-użu industrijali u OEM ġenerali. Il-kummerċ-off huwa firxa ta' temperatura ratata idjaq meta mqabbla ma' verżjonijiet tal-wajer premium-feriti, għalkemm għall-biċċa l-kbira tax-xogħol tal-proċess dak il-limitu qatt ma jiġi avviċinat.
Jekk l-applikazzjoni tiegħek hija ħafifa - think HVAC ducting, monitoraġġ ġenerali tat-tank - irqiq-film huwa kważi dejjem l-għażla ekonomika u sensibbli. Issejvja wajer-ferita għal-temperatura għolja jew applikazzjonijiet ta'-servizz-tul ta' ħajja twila fejn l-istabbiltà żejda taqla' lura l-ispiża tagħha.
PT100 vs Termokoppja vs PT1000
Xerrejja ġodda għalstrumentazzjoni tat-temperaturaspiss jistaqsu liema minn dawn it-tlieta għandhom fil-fatt jispeċifikaw.
Kontra atermokoppja, PT100 jirbaħ fuq l-eżattezza u-stabbiltà fit-tul fil-medda baxxa-sa-(bejn wieħed u ieħor -200 grad sa 850 grad ) u ma teħtieġx kumpens tal-junction kiesħa. Thermocouple jirbaħ fejn it-temperaturi jmorru ogħla milli l-platinu jista 'jimmaniġġja, jew fejn għandek bżonn rispons aktar mgħaġġel u tista' tgħix bi preċiżjoni aktar baxxa.
Kontra aPT1000, il-prinċipju tax-xogħol huwa identiku - l-istess platinu, l-istess fiżika - biss 1,000 ohms f'0 grad minflok 100. Dik ir-reżistenza bażi ogħla tagħmel l-iżball tal-wajer taċ-ċomb-proporzjonalment iżgħar, għalhekk PT1000 spiss jista 'jneħħi b'2-wire 10 penali mingħajr preċiżjoni PT10. Dan jagħmel PT1000 għażla komuni fl-awtomazzjoni tal-bini, fejn il-linji tal-kejbil huma twal iżda m'intix qed tiġri preċiżjoni tal-grad tal-laboratorju.
Każ Reali: Meta "Qrib Biżżejjed" Ma Kienx
Operazzjoni tal-ipproċessar tal-ikel-li tħaddem linja ta' pasturizzazzjoni kienet ilha tikseb qari inkonsistenti tat-temperatura tal-lott għal ġimgħat - xejn drammatiku, biss ftit gradi ta' drift li dehret b'mod intermittenti u ma tikkorrelata ma' xi ħaġa ovvja fil-proċess innifsu. Il-manutenzjoni kienet diġà skambjat is-sensor darba, assumiet li rranġa l-kwistjoni, u kompliet. Ġie lura xahar wara.
Il-kawża attwali rriżulta li kien wajers, mhux is-sensor: it-3-wire oriġinali PT100 kien ġie sostitwit b'unità minn fornitur differenti li l-kejl tal-wajer taċ-ċomb tiegħu kien kemmxejn differenti mill-ġirja oriġinali, li tefgħet il-kumpens tar-reżistenza taċ-ċomb li kien qed jikkalkula t-trasmettitur. Fuq il-karta, iż-żewġ sensuri sodisfatti spec. Fil-prattika, in-nuqqas ta' qbil kien kbir biżżejjed biex iwassal il-qari barra mit-tolleranza li kienet importanti għall-ħin ta' pasturizzazzjoni - parametru tas-sikurezza tal-ikel, mhux wieħed kożmetiku.
L-iffissar ma kienx sensor aħjar. Kienet qed tistandardizza l-qies tal-wajer taċ-ċomb u t-tul fl-istokk kollu ta' sostituzzjoni għal dik il-linja, u żżid verifika ta' reżistenza mgħaġġla f'temperatura ambjentali bħala pass ta' spezzjoni ta' riċeviment-qabel kwalunkwe sensor ġdid daħal fis-servizz. Il-lezzjoni tiġġeneralizza: PT100 huwa preċiż biss daqs il-katina kollha tal-kejl madwaru, u "l-istess numru tal-parti" mhux dejjem ifisser "l-istess wajer attwali."
X'għandek Attwalment Iċċekkja Qabel Ma Ordna
Għall-biċċa l-kbira tax-xerrejja, id-deċiżjoni tinżel għal ħames mistoqsijiet, bejn wieħed u ieħor f'din l-ordni ta 'importanza:
- X'inhi l-firxa tat-temperatura tal-proċess u kemm trid tkun stretta t-tolleranza?Dan jiddeċiedi klassi ta' preċiżjoni - Klassi B (±0.30 grad f'0 grad) tkopri l-aktar monitoraġġ ġenerali; Klassi A jew 1/3 DIN jiswew il-primjum għal linji ta 'kontroll jew proċessi regolati.
- Liema wajers jistenna t-trasmettitur jew il-karta PLC tiegħek?Ikkonferma dan qabel ma tordna, mhux wara - hija l-aktar kawża komuni ta' kwistjonijiet li jistgħu jiġu evitati fil-qasam.
- X'inhu l-materjal tal-għant u d-dijametru tas-sonda adattati għall-midja u l-pressjoni tal-proċess tiegħek?L-applikazzjonijiet korrużivi jew ta'-pressjoni għolja normalment jitolbu thermowell ukoll, kemm għall-protezzjoni u għalhekk is-sensor jista' jinbidel mingħajr għeluq.
- Għandek bżonn trasmettitur immuntat fuq ir-ras-?Il-konverżjoni għal sinjal 4-20mA dritt fis-sensorju ttejjeb l-immunità tal-istorbju fuq tulijiet twal tal-kejbil u tiswa l-ispiża żejda f'ambjenti elettrikament storbjużi.
- X'inhu l-pjan ta' kalibrazzjoni u sostituzzjoni tiegħek?Is-sensuri jimxu fuq snin ta 'ċikliżmu termali. Proċessi kritiċi tipikament jiġu kkontrollati kull sena; punti ta' monitoraġġ ta'-ishma baxxi jistgħu jmorru itwal.
Noti ta' Installazzjoni Ta' min Tkun Tagħraf
Il-fond tal-inserzjoni huwa importanti aktar milli ħafna nies jistennew li - it-tarf tas-sensing jeħtieġ li jilħaq fil-fluss jew il-medju attwali, mhux biss daħħal il-ħajt tal-pajp, jew tispiċċa tkejjel is-saff tal-konfini minflok il-proċess. Thermowells jiswew l-ispiża żejda kullimkien il-pressjoni, il-korrużjoni, jew il-ħtieġa għal sostituzzjoni hot-swap hija fattur. U jekk qed issolvi qari li jidher off, iċċekkja r-reżistenza f'temperatura ta 'referenza magħrufa (l-ilma tas-silġ huwa referenza rħisa u affidabbli ta' 0 grad) qabel tassumi li t-trasmettitur jew il-proċess innifsu huwa l-problema.
Bottom Line
Il-fiżika wara PT100 hija sempliċi u ma nbidlitx f'għexieren ta' snin - ir-reżistenza tal-platinu titla' b'mod prevedibbli mat-temperatura, u dik ir-relazzjoni hija standardizzata sabiex strumenti minn manifatturi differenti jaqblu ma' xulxin. Fejn ix-xerrejja fil-fatt imorru ħażin mhix l-għażla tas-sensorju nfisha; huwa d-dettalji madwaru - konfigurazzjoni tal-wajers, konsistenza tal-wajer taċ-ċomb, materjal tal-għant għall-kundizzjonijiet attwali tal-proċess. Ikseb dawk id-dritt fl-istadju spec u l-parti tas-sensorju hija l-parti faċli.
Jekk qed takkwista sensuri PT100 għal linja jew biċċa tagħmir speċifika, tibgħat lill-fornitur tiegħek il-firxa tat-temperatura, il-klassi ta' preċiżjoni meħtieġa, it-tip ta' wajers, u l-ambjent ta' installazzjoni bil-quddiem - aktar milli sempliċement numru tal-parti - normalment huwa dak li jifred sensor li jaħdem minn wieħed li jinbidel darbtejn qabel ma xi ħadd isib il-problema reali.
Mistoqsijiet Frekwenti
PT100 huwa l-istess ħaġa bħal RTD?
L-ebda - PT100 huwa tip wieħed speċifiku ta 'RTD, magħmul mill-platinu b'reżistenza ta' 100 ohms f'0 grad. L-RTD hija l-kategorija usa', li tinkludi wkoll sensuri bbażati fuq PT500, PT1000, u nikil- jew ram-.
Kemm hu preċiż sensor PT100, tassew?
Il-Klassi B hija preċiża għal madwar ±0.30 grad f'0 grad. Il-Klassi A tissikka dik għal bejn wieħed u ieħor ±0.15 grad. Sensuri DIN ta '-preċiżjoni għolja 1/10 jilħqu ±0.03 grad, li l-aktar huwa laboratorju jew kalibrazzjoni-speċifikazzjoni standard aktar milli xi ħaġa li teħtieġ monitoraġġ tal-proċess ġenerali.
Jista' PT100 jimmaniġġja temperaturi taħt-żero?
Iva, l-unitajiet standard huma kklassifikati 'l isfel għal madwar -200 grad , li jkopri l-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet krijoġeniċi u tal-katina tal-kesħa mingħajr ma jeħtieġu xi ħaġa speċjalizzata.
Għaliex xi sensuri PT100 għandhom tliet jew erba 'wajers minflok tnejn?
Il-wajers żejda jħallu lill-istrument inaqqas ir-reżistenza tal-wajer taċ-ċomb innifsu, li inkella jingħadd bħala parti mis-sinjal tat-temperatura - żball li jikber mat-tul tal-kejbil.
Referenzi
- Kummissjoni Elettroteknika Internazzjonali.IEC 60751 - Termometri industrijali tar-reżistenza tal-platinu u sensuri tat-temperatura tal-platinu.
- Istitut Nazzjonali tal-Istandards u t-Teknoloġija (NIST).ITS-90 Skala tat-Temperatura u Data ta' Referenza tat-Termometrija tar-Reżistenza tal-Platinum.
- Inġinerija Omega.Gwida ta' Referenza RTD (Resistance Temperature Detector).
- Korporazzjoni Fluke.Kalibrazzjoni: Filosofija fil-Prattika - Termometrija tar-Reżistenza.
