- Senzorji temperature po vrstah uporabe
- Tehnologija merjenja
Tehnologija merjenja
Zasnova s konico s tanko plastjo
Družba ifm uporablja visoko inženirski način izdelave. Element RTD je najprej povezan z nosilcem tanke plasti. S tem se zmanjša toplotna masa električnih vodnikov. Nosilec plasti in element RTD se nato priključita na specializiran montažni nosilec. Nosilec nastavi položaj elementa RTD na natančno pravilno mesto in predhodno naloži RTD s konstantno silo proti notranji steni tulca tipala.S tem se omogoči elementu RTD neposreden in stalno nadzorovan stik s tulcem, s čimer se zmanjša toplotna masa, ki ločuje element RTD od procesnega medija. Rezultat – hiter in ponovljiv odziv!
Običajni elementi RTD in temperaturni instrumenti imajo zaznavni element, zaprt v konico cevke. Zapiralni sklop deluje kot izolator, ki upočasnjuje prenos toplote do elementa RTD.Običajno lokacija elementa RTD ni nadzorovana, ampak se preprosto spusti za žice v tulec in se prilepi na mestu. Oba dejavnika pomenita slabo enotnost, ponovljivost in odzivni čas.
Instrumenti družbe ifm, ki uporabljajo zasnovo s konico s tanko plastjo, vključujejo skupine izdelkov TN, TR, TA, TK, TV, TT in TM.
Kovinska vezana konica
Ta zasnova družbe ifm uporablja revolucionarni proces, ki kovinsko poveže element RTD neposredno na notranjo steno konice tipala z bakreno ploščo.S tem se ustvari zelo majhna toplotna masa z neposredno kovinsko vezjo za optimalni prenos toplote. Tehnologija kovinske vezi odpravlja vse polimerne dele, zaradi česar se lahko senzor uporablja pri višjih temperaturah. Poleg tega zgradba konice omogoča dvakrat hitrejše odzivne hitrosti od že tako hitre zasnove s tanko plastjo.
Spodnja slika prikazuje razliko v odzivnih časih od zgradbe plasti do kovinsko vezane zgradbe.
Kovinsko vezana zgradba je odlična za:
- Pasterizacijske procese z UHT (ultra visoko temperaturo)
- Pasterizacijski procesi s HTST (visoka temperatura za kratek čas)
- Merjenje SIP (uporaba pare)
- Neprekinjeni procesi, pri katerih sta potrebna visoka odzivna hitrost in kritično merjenje temperature
Skupina instrumentov TA2 družbe ifm za živila in pijačo/sanitarne vrste uporabe uporablja zgradbo s kovinsko vezano konico.
Samodiagnostična konica z dvojnim elementom
Zasnova skupine instrumentov TCC vključuje dva zaznavna elementa, ki sama zaznata in pošljeta opozorilo, če prihaja do zamika signala. Element PTC(pozitivni temperaturni koeficient) poveča svoj upor z večanjem temperature. Element NTC(negativni temperaturni koeficient) zmanjša svoj upor z večanjem temperature.
Ker se PTC in NTC odzivata na spremembe temperature v nasprotnih smereh, lahko mikroprocesor izmeri razliko med elementoma in opozori uporabnika na morebitno zmanjšanje natančnosti.
Infrardeča brezstična tehnologija
Infrardeči temperaturni instrumenti, včasih imenovani pirometri, zaznavajo količino infrardečega (IR) sevanja, ki ga predmet oddaja. Leča osredotoča infrardeče sevanje na detektor, ki pretvori energijo v elektronski signal. Ta tehnologija omogoča merjenje temperature z razdalje brez potrebe po stiku s predmetom.
Vsi predmeti s temperaturo nad -273°C(0K) oddajajo enako stopnjo infrardeče energije. Sposobnost predmeta za oddajanje te energije je znana kot emisivnost (ε). Veliko dejavnikov vpliva na emisivnost predmeta, vključno z apreturo materiala in površine.Polirana kovina ima veliko nižjo emisivnost kot npr. ista kovina z grobo površino. Podatki o emisivnosti so na voljo prek spletnih iskanj, v učbenikih itn., vendar se lahko v praksi vrednosti razlikujejo zaradi ciljne okolice, oblike in drugih dejavnikov. V tabeli so prikazani nekateri primeri:
Εmisivnostε
| Material | [%] | Material | [%] |
|---|---|---|---|
| Črno telo | 100 | steklo | 85...95 |
| Grafit | 98 | Železov oksid | 85...89 |
| Človeška koža | 98 | Emajl | 84...88 |
| Pečica | 96 | Mavec | 80...90 |
| Bitumen (strešna lepenka) | 96 | Les | 80...90 |
| Voda | 92...98 | Tekstil | 75...88 |
| Asfalt | 90...98 | Radiator | 80...85 |
| Namizni štedilnik | 95 | Baker, oksidiran | 78 |
| Marmor | 94 | Šamot | 75 |
| Guma, črna | 94 | Aluminij | 76 |
| Opeka | 93...96 | Usnje | 75...80 |
| Prst | 92...96 | Klinker opeka, glazirana | 75 |
| Barve in laki, mat | 96 | Papir | 70...94 |
| Barve in laki, sijajni | 92 | Jeklo, rdeče, oksidirano | 69 |
| Apneni omet | 91 | Plastika, prosojna | 65...95 |
| Pesek | 90 | Beton | 55...65 |
| Cement | 90 | Medenina, oksidirana | 56...64 |
| Kruh v pečici | 88 | Nerjavno jeklo | 45 |
IR pirometri so odlični za:
- Zaznavanje prisotnosti zelo vročih predmetov (do 4500°F)
- Merjenje temperature podobnih predmetov (faktor emisivnosti, potreben za natančno merjenje)
- Panoge, kot so izdelava asfalta, jeklarne, steklarne itn.
ifm nudi infrardeče senzorje temperature s serijo TW.