तापमान हे मुख्य भौतिक मापदंडांपैकी एक आहे. दैनंदिन जीवनात आणि उत्पादनात ते मोजणे आणि नियंत्रित करणे महत्वाचे आहे. यासाठी अनेक विशेष उपकरणे आहेत. प्रतिरोधक थर्मामीटर हे विज्ञान आणि उद्योगात सक्रियपणे वापरले जाणारे सर्वात सामान्य साधन आहे. आज आम्ही तुम्हाला प्रतिरोधक थर्मामीटर म्हणजे काय, त्याचे फायदे आणि तोटे सांगू आणि विविध मॉडेल्स देखील समजून घेऊ.
सामग्री
अर्ज क्षेत्र
प्रतिरोधक थर्मामीटर घन, द्रव आणि वायू माध्यमांचे तापमान मोजण्यासाठी डिझाइन केलेले उपकरण आहे. हे मोठ्या प्रमाणात घन पदार्थांचे तापमान मोजण्यासाठी देखील वापरले जाते.
प्रतिरोधक थर्मामीटरने गॅस आणि तेल उत्पादन, धातू, ऊर्जा, गृहनिर्माण आणि सांप्रदायिक सेवा आणि इतर अनेक उद्योगांमध्ये त्याचे स्थान शोधले आहे.
महत्त्वाचे! प्रतिरोधक थर्मामीटर दोन्ही तटस्थ आणि आक्रमक वातावरणात वापरले जाऊ शकतात. हे रासायनिक उद्योगात उपकरणाच्या प्रसारास हातभार लावते.
लक्षात ठेवा! थर्मोकपल्सचा वापर उद्योगात तापमान मोजण्यासाठी देखील केला जातो, त्यांच्याबद्दल अधिक जाणून घ्या आमचा थर्माकोल बद्दलचा लेख.
सेन्सर्सचे प्रकार आणि त्यांची वैशिष्ट्ये
प्रतिरोधक थर्मामीटरसह तापमान मोजमाप एक किंवा अधिक प्रतिरोधक संवेदन घटक आणि कनेक्टिंग वापरून केले जाते. तारा, जे संरक्षक केसमध्ये सुरक्षितपणे लपलेले आहेत.
वाहनाचे वर्गीकरण संवेदनशील घटकाच्या प्रकारानुसार अचूकपणे होते.
GOST 6651-2009 नुसार मेटल प्रतिरोधक थर्मामीटर
त्यानुसार GOST 6651-2009 ते मेटल रेझिस्टन्स थर्मामीटर्सच्या गटामध्ये फरक करतात, म्हणजेच टीएस, ज्याचा संवेदनशील घटक धातूच्या वायर किंवा फिल्मने बनलेला एक लहान रेझिस्टर आहे.
प्लॅटिनम तापमान मीटर
प्लॅटिनम टीएसला इतर प्रकारांमध्ये सर्वात सामान्य मानले जाते, म्हणून ते महत्त्वपूर्ण पॅरामीटर्स नियंत्रित करण्यासाठी स्थापित केले जातात. तापमान मापन श्रेणी lies -200 °С ते 650 °С पर्यंत. वैशिष्ट्य रेखीय कार्याच्या जवळ आहे. सर्वात सामान्य प्रकारांपैकी एक आहे Pt100 (Pt - प्लॅटिनम, 100 - म्हणजे 0 ° C वर 100 ohms).
महत्त्वाचे! रचनामध्ये मौल्यवान धातूचा वापर केल्यामुळे या डिव्हाइसचा मुख्य तोटा उच्च किंमत आहे.
निकेल प्रतिरोधक थर्मामीटर
अरुंद तापमान श्रेणीमुळे (-60 °С ते 180 °С पर्यंत) आणि ऑपरेशनल अडचणी, तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की त्यांच्याकडे उच्चतम तापमान गुणांक आहे ०.००६१७ °से-1.
पूर्वी, अशा सेन्सर्सचा वापर जहाजबांधणीमध्ये केला जात होता, तथापि, आता या उद्योगात त्यांची जागा प्लॅटिनम वाहनांनी घेतली आहे.
कॉपर सेन्सर्स (TCM)
असे दिसते की तांबे सेन्सर्सच्या वापराची श्रेणी निकेलच्या तुलनेत अगदी अरुंद आहे (फक्त -50 °С ते 170 °С पर्यंत), परंतु, तरीही, ते अधिक लोकप्रिय प्रकारचे वाहन आहेत.
डिव्हाइसच्या स्वस्तपणामध्ये रहस्य आहे. कॉपर सेन्सिंग घटक वापरात सोपे आणि नम्र आहेत आणि कमी तापमान किंवा दुकानातील हवेचे तापमान यांसारख्या संबंधित पॅरामीटर्स मोजण्यासाठी देखील उत्कृष्ट आहेत.
तथापि, अशा डिव्हाइसचे सेवा आयुष्य लहान आहे, आणि तांबे टीएसची सरासरी किंमत फार महाग नाही (सुमारे 1 हजार रूबल).
थर्मिस्टर्स
थर्मिस्टर्स हे रेझिस्टन्स थर्मोमीटर असतात ज्यांचे सेन्सिंग एलिमेंट सेमीकंडक्टरचे बनलेले असते. हे ऑक्साईड, हॅलाइड किंवा एम्फोटेरिक गुणधर्म असलेले इतर पदार्थ असू शकतात.
या उपकरणाचा फायदा म्हणजे केवळ उच्च तापमान गुणांकच नाही तर भविष्यातील उत्पादनाला कोणताही आकार देण्याची क्षमता (एका पातळ नळीपासून काही मायक्रॉन लांब उपकरणापर्यंत). नियमानुसार, थर्मिस्टर्स तापमान मोजण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत -100 °С पासून +200 °С पर्यंत.
थर्मिस्टर्सचे दोन प्रकार आहेत:
- थर्मिस्टर्स - प्रतिकाराचे नकारात्मक तापमान गुणांक आहे, म्हणजेच तापमानात वाढ झाल्यास, प्रतिकार कमी होतो;
- पोस्टिस्टर्स - प्रतिकाराचे सकारात्मक तापमान गुणांक आहे, म्हणजे, जसे तापमान वाढते, प्रतिकार देखील वाढतो.
प्रतिरोधक थर्मामीटरसाठी कॅलिब्रेशन सारण्या
ग्रॅज्युएशन टेबल्स एक सारांश ग्रिड आहे ज्याद्वारे आपण सहजपणे निर्धारित करू शकता की थर्मामीटरला विशिष्ट प्रतिकार असेल. अशा तक्त्या इन्स्ट्रुमेंटेशन कामगारांना विशिष्ट प्रतिकार मूल्यानुसार मोजलेल्या तापमानाचे मूल्यमापन करण्यास मदत करतात.
या टेबलमध्ये, विशेष वाहन पदनाम आहेत. तुम्ही त्यांना वरच्या ओळीत पाहू शकता. संख्या म्हणजे 0°C वर सेन्सरचे प्रतिरोधक मूल्य आणि अक्षर हा धातू आहे ज्यापासून ते बनवले जाते.
धातू नियुक्त करण्यासाठी, वापरा:
- पी किंवा पं - प्लॅटिनम;
- एम - तांबे;
- एन - निकेल.
उदाहरणार्थ, 50M एक तांबे RTD आहे, ज्याचा प्रतिकार 0 ° C वर 50 ohms आहे.
खाली थर्मामीटरच्या कॅलिब्रेशन सारणीचा एक तुकडा आहे.
| 50M (ओम) | 100M (ओहम) | 50P (ओहम) | 100P (ओहम) | 500P (ओहम) | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 ° से | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| ०°से | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| ५० °से | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100 °С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150 °С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
सहिष्णुता वर्ग
सहिष्णुता वर्ग अचूकता वर्गाच्या संकल्पनेसह गोंधळून जाऊ नये. थर्मामीटरच्या साहाय्याने, आम्ही मापन परिणाम थेट मोजत नाही आणि पाहत नाही, परंतु वास्तविक तापमानाशी संबंधित प्रतिकार मूल्य अडथळे किंवा दुय्यम उपकरणांमध्ये हस्तांतरित करतो. त्यामुळे नवीन संकल्पना मांडण्यात आली आहे.
सहिष्णुता वर्ग हा शरीराचे वास्तविक तापमान आणि मोजमाप दरम्यान प्राप्त झालेले तापमान यांच्यातील फरक आहे.
TS अचूकतेचे 4 वर्ग आहेत (सर्वात अचूक ते मोठ्या त्रुटी असलेल्या डिव्हाइसेसपर्यंत):
- एए;
- परंतु;
- ब;
- पासून.
येथे सहिष्णुता वर्गांच्या सारणीचा एक तुकडा आहे, आपण मध्ये संपूर्ण आवृत्ती पाहू शकता GOST 6651-2009.
| अचूकता वर्ग | सहिष्णुता, °С | तापमान श्रेणी, °С | ||
|---|---|---|---|---|
| तांबे टी.एस | प्लॅटिनम टीएस | निकेल टीएस | ||
| ए.ए | ±(0.1 + 0.0017 |t|) | - | -50 °С पासून +250 °С पर्यंत | - |
| परंतु | ±(०.१५+०.००२ |टी|) | -50 °С पासून +120 °С पर्यंत | -100 °С पासून +450 °С पर्यंत | - |
| एटी | ±(०.३ + ०.००५ |टी|) | -50 °С पासून +200 °С पर्यंत | -195 °С पासून +650 °С पर्यंत | - |
| पासून | ±(०.६ + ०.०१ |टी|) | -180 °С पासून +200 °С पर्यंत | -195 °С पासून +650 °С पर्यंत | -60 °С ते +180 °С |
कनेक्शन आकृती
प्रतिकाराचे मूल्य शोधण्यासाठी, ते मोजले जाणे आवश्यक आहे. हे मापन सर्किटमध्ये समाविष्ट करून केले जाऊ शकते. यासाठी, 3 प्रकारचे सर्किट वापरले जातात, जे तारांच्या संख्येत आणि प्राप्त केलेल्या मापन अचूकतेमध्ये भिन्न आहेत:
- 2-वायर सर्किट. त्यात वायरची किमान संख्या आहे, याचा अर्थ हा सर्वात स्वस्त पर्याय आहे. तथापि, ही योजना निवडताना, इष्टतम मापन अचूकता प्राप्त करणे शक्य होणार नाही - वापरलेल्या तारांचा प्रतिकार थर्मामीटरच्या प्रतिकारात जोडला जाईल, ज्यामुळे तारांच्या लांबीवर अवलंबून त्रुटी येईल. उद्योगात, अशी योजना क्वचितच वापरली जाते. हे केवळ मोजमापांसाठी वापरले जाते जेथे विशेष अचूकता महत्त्वाची नसते आणि सेन्सर दुय्यम कनवर्टरच्या अगदी जवळ स्थित असतो. 2-तार डाव्या चित्रात दाखवले आहे.
- 3-वायर सर्किट. मागील आवृत्तीच्या विपरीत, येथे एक अतिरिक्त वायर जोडली गेली आहे, जी लवकरच इतर दोन मोजमापांपैकी एकाशी जोडली जाईल. त्याचे मुख्य ध्येय आहे कनेक्ट केलेल्या तारांचा प्रतिकार मिळविण्याची क्षमता आणि हे मूल्य वजा करा (भरपाई) सेन्सरकडून मोजलेल्या मूल्यावरून. दुय्यम उपकरण, मुख्य मापन व्यतिरिक्त, बंद वायर्समधील प्रतिकार देखील मोजते, ज्यामुळे सेन्सरपासून अडथळ्यापर्यंत किंवा दुय्यम कनेक्शनच्या तारांच्या प्रतिकाराचे मूल्य प्राप्त होते. तारा बंद असल्याने, हे मूल्य शून्य असले पाहिजे, परंतु खरं तर, तारांच्या मोठ्या लांबीमुळे, हे मूल्य अनेक ओहमपर्यंत पोहोचू शकते.पुढे, ही त्रुटी मोजलेल्या मूल्यातून वजा केली जाते, तारांच्या प्रतिकाराच्या भरपाईमुळे अधिक अचूक वाचन प्राप्त होते. असे कनेक्शन बहुतेक प्रकरणांमध्ये वापरले जाते, कारण ते आवश्यक अचूकता आणि स्वीकार्य किंमत यांच्यातील तडजोड आहे. 3-वायर मध्यवर्ती आकृतीमध्ये चित्रित.
- 4-वायर सर्किट. तीन-वायर सर्किट वापरताना उद्दिष्ट समान आहे, परंतु त्रुटीची भरपाई दोन्ही चाचणी लीड्सवर आहे. थ्री-वायर सर्किटमध्ये, दोन्ही टेस्ट लीड्सचे रेझिस्टन्स व्हॅल्यू समान मानली जाते, परंतु प्रत्यक्षात ते थोडे वेगळे असू शकते. चार-वायर सर्किटमध्ये आणखी चौथा वायर जोडून (दुस-या कसोटी आघाडीवर कमी), त्याचे प्रतिकार मूल्य स्वतंत्रपणे मिळवणे शक्य आहे आणि तारांच्या सर्व प्रतिकारांसाठी जवळजवळ पूर्णपणे भरपाई करणे शक्य आहे. तथापि, हे सर्किट अधिक महाग आहे, कारण चौथा कंडक्टर आवश्यक आहे, आणि म्हणून एकतर पुरेसा निधी असलेल्या उपक्रमांमध्ये किंवा अधिक अचूकता आवश्यक असलेल्या पॅरामीटर्सच्या मापनामध्ये लागू केले जाते. 4-वायर कनेक्शन योजना तुम्ही उजव्या चित्रात पाहू शकता.
लक्षात ठेवा! Pt1000 सेन्सरसाठी, आधीच शून्य अंशांवर, प्रतिकार 1000 ohms आहे. आपण त्यांना पाहू शकता, उदाहरणार्थ, स्टीम पाईपवर, जेथे मोजलेले तापमान 100-160 ° से आहे, जे सुमारे 1400-1600 ohms शी संबंधित आहे. तारांचा प्रतिकार, लांबीवर अवलंबून, अंदाजे 3-4 ohms आहे, म्हणजे. ते व्यावहारिकरित्या त्रुटीवर परिणाम करत नाहीत आणि तीन किंवा चार वायर कनेक्शन योजना वापरण्यात फारसा अर्थ नाही.
प्रतिरोधक थर्मामीटरचे फायदे आणि तोटे
कोणत्याही उपकरणाप्रमाणे, प्रतिरोधक थर्मामीटरच्या वापरामध्ये अनेक फायदे आणि तोटे आहेत. त्यांचा विचार करूया.
फायदे:
- जवळजवळ रेखीय वैशिष्ट्यपूर्ण;
- मोजमाप अगदी अचूक आहेत (त्रुटी 1°С पेक्षा जास्त नाही);
- काही मॉडेल स्वस्त आणि वापरण्यास सोपी आहेत;
- उपकरणांची अदलाबदल क्षमता;
- कामाची स्थिरता.
दोष:
- लहान मापन श्रेणी;
- मोजमापांचे कमी मर्यादित तापमान;
- वाढीव अचूकतेसाठी विशेष कनेक्शन योजना वापरण्याची आवश्यकता, ज्यामुळे अंमलबजावणीची किंमत वाढते.
प्रतिरोधक थर्मामीटर हे जवळजवळ सर्व उद्योगांमध्ये एक सामान्य साधन आहे. प्राप्त केलेल्या डेटाच्या अचूकतेसाठी घाबरून न जाता या डिव्हाइससह कमी तापमान मोजणे सोयीचे आहे. थर्मामीटर फार टिकाऊ नाही, तथापि, वाजवी किंमत आणि सेन्सर बदलण्याची सोय ही लहान कमतरता कव्हर करते.
तत्सम लेख:
