Quelle est la différence entre un thermocouple et une résistance thermique?

Les thermocouples et les RTD utilisent la mesure de la température de contact. Bien qu'ils mesurent tous deux la température d'un objet, leurs principes de fonctionnement et leurs caractéristiques diffèrent. Les thermocouples sont le dispositif de mesure de la température le plus utilisé. Les RTD ne nécessitent pas de fils de compensation et sont moins chers que les thermocouples.

Quelle est la différence entre les thermocouples et les RTD?

Thermocouples

Thermocouples: plus capables de transmettre des signaux électriques de 4 à 20 mm sur des distances plus longues.

Principe de mesure de la température du thermocouple: la mesure de la température du thermocouple est basée sur l'effet thermoélectrique. Lorsque deux conducteurs ou semi-conducteurs différents sont connectés dans un circuit fermé, la différence de température aux deux jonctions crée un potentiel thermoélectrique dans le circuit. Ce phénomène est appelé l'effet thermoélectrique, également connu sous le nom d'effet Seebeck. Le potentiel thermoélectrique généré dans un circuit fermé se compose de deux types de potentiels: le potentiel thermoélectrique et le potentiel de contact. Le potentiel thermoélectrique fait référence au potentiel électrique généré par les différences de température entre les deux extrémités d'un conducteur. Différents conducteurs ont des densités électroniques différentes, donc le potentiel généré est également différent. Le potentiel de contact, comme son nom l'indique, fait référence au potentiel généré lorsque deux conducteurs différents entrent en contact en raison de la diffusion des électrons causée par leurs différentes densités d'électrons. L'amplitude du potentiel de contact dépend des propriétés du matériau des deux conducteurs et de la température au point de contact. Les avantages des thermocouples comprennent une large plage de mesure de température, des performances relativement stables, une structure simple, une bonne réponse dynamique et la capacité de transmettre des signaux de 4 à 20 mm à distance, facilitant le contrôle automatique et centralisé.

Actuellement, les thermocouples utilisés à l'international suivent une spécification standard. À l'international, les thermocouples sont classés en huit grades différents: B, R, S, K, N, E, J et T. Ils peuvent mesurer les températures aussi basses que -270 degrés et aussi élevées que 1800 degrés. B, R et S appartiennent à la série de thermocouples platine. Parce que le platine est un métal précieux, ils sont également appelés thermocouples métalliques précieux, tandis que les classes restantes sont appelées thermocouples métalliques bon marché. Il existe deux types de thermocouples: standard et blindé.

Les thermocouples standard sont généralement constitués d'une électrode de thermocouple, d'un tube isolant, d'une gaine de protection et d'une boîte de jonction. Les thermocouples blindés, en revanche, sont construits en assemblant le fil de thermocouple, le matériau d'isolation et une gaine de protection métallique, puis les étirant dans une structure solide. Cependant, le signal électrique d'un thermocouple nécessite un type de fil spécial, appelé fil de compensation.

Différents thermocouples nécessitent des fils de compensation différents. Leur fonction principale est de connecter le thermocouple à la jonction de référence, de l'éloigner de la source d'alimentation et de stabiliser ainsi la température de la jonction de référence. Les fils de compensation sont classés comme des types de compensation et d'extension. La composition chimique du fil d'extension est la même que celle du thermocouple compensé, mais en pratique, le fil d'extension n'est pas fait du même métal que le thermocouple; Il est généralement composé d'un fil avec la même densité électronique que le thermocouple. La connexion entre le fil de compensation et le thermocouple est généralement simple: la borne positive du thermocouple se connecte au fil rouge du fil de compensation, tandis que la borne négative se connecte au fil coloré restant. Les fils de compensation les plus courants sont en cuivre - alliage de nickel.

Thermocouples

Thermocouples: Ne nécessitez pas de fils de compensation et sont plus abordables.

Les thermocouples mesurent la température en fonction de la propriété que la résistance d'un conducteur ou d'un semi-conducteur change avec la température.

Avantages des thermocouples: ils peuvent transmettre des signaux électriques à distance, ont une sensibilité élevée, une forte stabilité, une bonne interchangeabilité et une bonne précision. Cependant, ils ont besoin de puissance et ne peuvent pas mesurer les changements de température instantanés.

Inconvénients des thermocouples: Bien que largement utilisés dans l'industrie, leur plage de mesure de température limite leur application.

Les thermocouples industriels utilisent généralement PT100, PT10, CU50 et CU100. Les thermocouples en platine mesurent généralement les températures entre -200 degrés et 800 degrés, tandis que les thermocouples en cuivre mesurent les températures entre -40 degrés et 140 degrés.

Les thermocouples ne nécessitent pas de fils de compensation et sont moins chers que les thermocouples.

Les thermocouples et les RTD sont deux capteurs de température de type contacts principaux -. Leurs noms diffèrent par un seul caractère, et les deux peuvent être utilisés pour mesurer la température d'un objet. Le choix entre un thermocouple et un RTD dépend de l'environnement mesuré. Beaucoup de gens ne sont pas sûrs, il est donc important de comprendre pleinement les différences entre les RTD et les thermocouples lors de la sélection d'un capteur de température.

Comment faire la distinction entre les thermocouples et les RTD

1. Les thermocouples (TC) fonctionnent en sorties d'un signal de millivolt linéaire à mesure que la température change. Les instruments amplifient ce signal et le convertissent en un signal de température.

2. RTDS (détecteurs de température de résistance) fonctionnent en variant linéairement leur valeur de résistance avec la température.

3. Les émetteurs de température peuvent convertir le signal de tension MV d'un thermocouple ou la valeur de résistance d'un RTD en un signal standard de 4 à 20 mm pour une utilisation dans le contrôle du système d'automatisation.

4. Les RTD sont généralement moins chers que les thermocouples.

Quel est le meilleur, thermocouple ou RTD?

La sélection d'un thermocouple doit être basée sur une considération complète de la plage de température de fonctionnement, de la précision requise, de l'atmosphère de fonctionnement, des performances de l'objet de mesure, du temps de réponse et du coût -.

1. Choisir la précision de mesure et la plage de mesure de la température

Pour les températures de fonctionnement entre 1300 degrés et 1800 degrés avec des exigences de précision relativement élevées, un thermocouple de type B - est généralement sélectionné. Les thermocouples de rhénium tungsten - peuvent être utilisés si la précision est moins exigeante et que l'atmosphère le permet. Au-dessus de 1800 degrés, des thermocouples de rhénium de tungstène - sont généralement utilisés. Pour les températures de fonctionnement entre 1000 degrés et 1300 degrés avec des exigences de précision relativement élevées, le type - et n - de type thermocouples peuvent être utilisés. En dessous de 1000 degrés, k - type et n - Les thermocouples de type sont généralement utilisés, et en dessous de 400 degrés, e -, des thermocouples de type sont généralement utilisés. Les thermocouples de type T - sont généralement utilisés pour des mesures inférieures à 250 degrés et à des températures négatives. Les thermocouples de type t - offrent une stabilité et une grande précision à basse température.

2. Sélection de l'atmosphère

Les thermocouples de type-, b -, et k - sont adaptés à une utilisation dans des atmosphères fortement oxydantes et faiblement réductrices, tandis que J - et t - de type thermocouples sont des atmosphères faiblement oxydisant et réduisant les atmosphères. Si un tube de protection relativement hermétique est utilisé, les exigences de l'atmosphère sont moins strictes.

3. Durabilité et sélection de la réponse thermique

Les thermocouples avec des diamètres de fil plus grands offrent une meilleure durabilité mais une réponse plus lente. Cela s'applique également aux thermocouples avec des capacités de chaleur plus importantes, entraînant une réponse plus lente et un mauvais contrôle de la température lors de la mesure des gradients de température importants. Pour les applications nécessitant à la fois une réponse rapide et un certain degré de durabilité, les thermocouples blindés sont plus appropriés.

4. Sélection du thermocouple basé sur la nature et l'état de l'objet mesuré

La mesure de la température des objets en mouvement, des objets vibrants et des récipients de pression élevés - nécessite une résistance mécanique élevée. Les atmosphères avec contamination chimique nécessitent un tube protecteur. En présence d'interférence électrique, une isolation élevée est nécessaire.

Processus de sélection: modèle - Calibration - Explosion - Évaluation de la preuve - Niveau de précision - Méthode de montage de la longueur ou de la longueur de la longueur de la longueur ou de l'insertion.

Différences entre les sorties de signal thermocouple et thermocouple

1. Nature du signal: les thermocouples sont des résistances. Les changements de température les font produire des changements de résistance positifs ou négatifs. Les thermocouples, en revanche, induisent des changements de tension qui varient avec la température.

2. Les deux capteurs ont des gammes de températures différentes. Les thermocouples détectent généralement des températures entre 0 et 150 degrés Celsius, avec une plage de mesure maximale d'environ 600 degrés Celsius (bien sûr, ils peuvent détecter des températures négatives). Les thermocouples peuvent détecter des températures entre 0 et 1000 degrés Celsius (ou même plus). Par conséquent, le transmetteur Rosemount 3051 utilise le premier pour une détection de température basse -, tandis que la seconde pour la détection de température élevée -.

3. En termes de matériau, les thermocouples sont des matériaux métalliques à température - des propriétés sensibles, tandis que les thermocouples sont des matériaux bimétalliques, composés de deux métaux différents. Les changements de température créent une différence de potentiel entre les deux extrémités du fil.

4. Les modules d'entrée pour RTDS et thermocouples dans les PLC sont également différents. Cette déclaration est correcte, mais les PLC acceptent généralement directement les signaux 4-20 mA, tandis que les RTD et les thermocouples sont généralement connectés au PLC avec un émetteur. S'il est connecté à DCS, un émetteur n'est pas nécessaire! RTDS utilise des signaux RTD, tandis que les thermocouples utilisent des signaux TC!

5. Les PLC ont également des modules RTD et Thermocouple qui peuvent dire directement la résistance et les signaux de thermocouple.

6. Les thermocouples sont disponibles en tailles J, T, N, K et S. Certains sont plus chers que les résistances, tandis que d'autres sont moins chers. Cependant, lorsque le fil de compensation est inclus, le coût global des thermocouples est plus élevé.