Измерительный преобразователь температуры

Температура — это физическая величина, которая характеризует тепловое состояние вещества. Тепловое состояние вещества определяет его объемное расширение, давление в замкнутом объеме, электрическое сопротивление, термоэлектродвижущую силу, интенсивность теплового и светового излучения.

Измерение температуры основано на использовании тех или иных, определяемых тепловым состоянием вещества, физических величин и перевода их значения в зависимую функциональную форму, удобную для практического применения.

Контактный датчик, который измеряет температуру и путем дальнейшей обработки создает сигнал, пропорциональный температуре, называется термометром.

Бесконтактный термометр, который использует тепловое излучение нагретого вещества, называется пирометром.

Типы термометров, использующих различные физические величины, представлены на рисунке 18.15Р5.

Многие типы термометров распространены в практическом применении при измерении или определении температуры веществ в различных областях в соответствующем диапазоне температур.

Механический тип термометра подразделяется на термометр расширения и манометрический термометр.

К термометрам расширения относятся:

• жидкостный стеклянный термометр, в том числе с передвижным электроконтактом;

• дилатометрический стержневой с двумя стержнями, имеющими различные коэффициенты линейного расширения и воздействующими на указывающую стрелку;

• биметаллический пластинчатый с изгибом пластин при изменении температуры.

Манометрический термометр может использовать рабочее вещество в виде газа, жидкости или конденсата в термобаллоне и капиллярной трубке, воздействующей на трубчатую пружину, а через нее на указывающую стрелку, контактную систему, систему записи.

В качестве рабочего вещества используют ртуть, керосин, толуол, инертный газ.

На базе манометрических термометров выпускаются термореле нескольких модификаций для измерения температуры в системах отопления и вентиляции, в холодильных и фотоустановках, стиральных машинах, устройствах для приготовления пищи, машиностроении, в авто - и железнодорожных цистернах и др.

Манометрический термобаллон часто используется в комплекте в регуляторах прямого действия.

Механический и особый механический тип термометра как местный измерительный показывающий прибор в современных АСУТП применяется редко.

В основном в комплектных поставках технологических агрегатов и на технологических участках особой сложности с непосредственным участием эксплуатационного персонала в контроле и налаживании процесса.

В АСУТП используются электрические термометры и пирометры. Ниже приводятся некоторые сведения, которые необходимо учитывать при выборе первичных измерительных преобразователей температуры.

Первичные измерительные преобразователи (ПИП) температуры, которые используют методы измерения температуры, связанные с изменением электрического напряжения или тока:

• термоэлектрические преобразователи (термопары);

• термопреобразователи сопротивления (термометры сопротивления).

Эти ПИП имеют аналогичную конструкцию, что показано на рисунке 18.15.Р1.

ПИП состоит из:

• измерительного сенсора;

• необходимых монтажных и соединительных деталей.

При выборе первичного измерительного преобразователя необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к нему (схема 18.15.Сх1).

Требования следует в том или ином виде указать в опросном листе или листе заказа на конкретный преобразователь. Ниже приводится пояснение по ряду требований к первичному измерительному преобразователю температуры.