- Датчики температуры по применению
- Технология измерения
Технология измерения
Конструкция наконечника из тонкой пленки
При производстве датчиков ifm использует высокотехнологичный метод конструкции. Элемент RTD сначала прикрепляется к тонкопленочному носителю. Это снижает тепловую массу электрических выводов. Затем пленочный носитель и элемент RTD прикрепляются к специальному монтажному держателю. Держатель позиционирует элемент RTD в правильном месте и предварительно нагружает его постоянной силой на внутреннюю стенку оболочки датчика. Это позволяет элементу RTD непосредственный и постоянный контролируемый контакт с оболочкой, сводя к минимуму количество тепловой массы, отделяющей элемент RTD от технологической среды. Результат - быстрая и повторяемая реакция!
В обычных RTD и термометрах чувствительный элемент вставлен в наконечник оболочки трубки. Заливочный компаунд действует как изолятор, замедляя теплопередачу к элементу RTD. Как правило, расположение элемента RTD не контролируется, он просто опускается с помощью проводов в оболочку и приклеивается на место. Оба эти фактора приводят к ухудшению однородности, воспроизводимости и времени отклика.
В ассортимент датчиков ifm с тонкопленочным наконечником входят датчики серии TN, TR, TA, TK, TV, TT и TM.
Металлический наконечник
В этом исполнении используется революционный процесс, при котором элемент RTD металлическим способом прикрепляется непосредственно к покрытой медью внутренней стенке наконечника зонда. Это создает очень низкую тепловую массу с прямым металлическим соединением для оптимальной теплопередачи. Технология металлического соединения исключает все полимерные детали, что позволяет использовать датчик при более высоких температурах. Кроме того, конструкция наконечника предлагает скорость отклика в два раза выше, чем наша быстрая тонкопленочная конструкция.
На изображении ниже показана разница во времени отклика при переходе от тонкопленочной конструкции к металлической.
Металлическое соединение отлично подходит для:
- UHT (Ultra High Temperature) пастеризации
- HTST (High Temperature Short Time) пастеризации
- SIP (Steam-in-Place) измерения
- Непрерывных процессов, требующих высокой скорости реакции и критического измерения температуры
В серии датчиков ifm TA2 для пищевой промышленности и производства напитков / санитарного применения используется конструкция с металлическими наконечниками.
Двухэлементный наконечник с самоконтролем
Конструкция датчиков серии TCCвключает в себя два чувствительных элемента, которые самостоятельно обнаруживают и отправляют предупреждение, если возникает какой-либо дрейф сигнала. PTC элемент(Positive Temperature Coefficient)увеличивает свое сопротивление с увеличением температуры.Элемент NTC (Negative Temperature Coefficient) снижает свое сопротивление с увеличением температуры.
Поскольку PTC и NTC реагируют на изменение температуры в противоположных направлениях, микропроцессор может измерять разницу между двумя элементами и предупреждать пользователя о потенциальном снижении точности.
Бесконтактная инфракрасная технология
Инфракрасные датчики температуры, иногда называемые пирометры, определяют количество инфракрасного излучения (IR), выдаваемого объектом. Линза фокусирует инфракрасное излучение на детектор, который преобразует энергию в электронный сигнал. Эта технология позволяет измерять температуру на расстоянии, не требуя контакта с объектом.
Все объекты с температурой выше -273°C(0 K) излучают некоторый уровень инфракрасной энергии. Способность объекта излучать эту энергию известна как коэффициент излучения (ε). На коэффициент излучения объекта влияют многие факторы, включая материал и качество поверхности. Например, полированный металл имеет гораздо более низкий коэффициент излучения, чем тот же металл с шероховатой поверхностью. Информацию об излучательной способности можно найти в Интернете, в учебниках и т. д., но на практике значения могут изменяться в зависимости от окружения цели, формы и других факторов.В этой таблице приведены некоторые примеры:
Излучение ε
| Материал | [%] | Материал | [%] |
|---|---|---|---|
| Черное тело | 100 | Стекло | 85...95 |
| Графит | 98 | Окись железа | 85...89 |
| Кожа, человеческая | 98 | Эмаль | 84...88 |
| Печь | 96 | Пластмасса | 80...90 |
| Битум | 96 | Дерево | 80...90 |
| Вода | 92...98 | Ткань | 75...88 |
| Асфальт | 90...98 | Батарея | 80...85 |
| Конфорка | 95 | Медь, окисленная | 78 |
| Мрамор | 94 | Шамот | 75 |
| Резина, черная | 94 | Окись алюминия | 76 |
| Кирпич | 93...96 | Кожа | 75...80 |
| Земля | 92...96 | Кирпич, глазированный | 75 |
| Краски и лаки, матовые | 96 | Бумага | 70...94 |
| Краски и лаки, блестящие | 92 | Сталь, красное окисление | 69 |
| Известковая штукатурка | 91 | Пластмасса, непрозрачная | 65...95 |
| Песок | 90 | Бетон | 55...65 |
| Цемент | 90 | Латунь, окисленная | 56...64 |
| Хлеб в печи | 88 | Сталь, антикоррозийная | 45 |
Инфракрасные пирометры идеально подходит для:
- Обнаружения присутствия очень горячих объектов (до 4500 °F)
- Измерения температуры аналогичных объектов (коэффициент излучательной способности, необходимый для точного измерения)
- Таких отраслей промышленности, как производство асфальта, сталелитейные заводы, стекольные заводы и т. д.
ifm предлагает инфракрасные датчики серии TW.