1.1.3 Термопреобразователи сопротивлений

Термопреобразователи сопротивлений применяют для измерения температур в пределах от -260 до +750 °С. Рабочим органом термо­преобразователя является чувствительный элемент, выполненный из платиновой или медной проволоки.

Чувствительность термопреобразователей сопротивления опреде­ляется температурным коэффициентом сопротивления материала, из которого сделан термопреобразователь, т. е. относительным изменением сопротивления чувствительного элемента термопреобразователя при нагревании его на 1 °С.

Чувствительный элемент платиновых термопреобразователей сопротивления (рисунок 2) представляет собой платиновую спираль 5 из тонкой проволоки, помещенную в капиллярную керамическую труб­ку 3, заполненную керамическим порошком 4, который одновремен­но изолирует и поддерживает спираль. С торцов трубка плотно закрыта пробками 2 и 6. Такая конструкция обеспечивает большую надежность в условиях вибрации и высокой температуры, К концам спирали при­паяны выводные провода 1. Чувствительный элемент медных термо­преобразователей сопротивления представляет собой бескаркасную безиндуктивную катушку из изолированной медной проволоки, по­крытой фторопластовой пленкой. С целью обеспечения механической и виброударной прочности чувствительный элемент помещают в тонко­стенный металлический чехол, в который насыпают керамический поро­шок, а его затем герметизируют. В остальном конструктивное испол­нение медных термопреобразователей сопротивлений аналогично плати­новым термопреобразователям сопротивлений.

Конструкция термопреобразователя сопротивления показана на рисунке 3. Собранный чувствительный элемент 11 помещают в защитный чехол 9, который предохраняет его от механических повреждений и агрессивных воздействий измеряемой среды. Выводные провода чувст­вительного элемента изолируют фарфоровыми изоляторами 1 и при­соединяют к контактным клеммам 7, расположенным в головке 4 преобразователя, которую закрывают крышкой 6 с прокладкой 5. Гер­метизацию выходных проводов чувствительного элемента осуществляют с помощью эпоксидного компаунда 8. Свободное пространство защит­ного чехла заполняют окисью алюминия 10.

Рисунок 2 - Чувствительный элемент платинового термопреобразователя сопротив­ления.

Рисунок 3 - Термопреобразователь сопротивления.

Термопреобразователь сопротивления может иметь штуцеры 2 и 3 для крепления по месту и для ввода соединительных проводов из­мерительных приборов.

Принцип действия термопреобразователей сопротивления основан на пропорциональном изменении его электрического сопротивления в зависимости от температуры. При измерении температуры термопреобразователь погружают в среду, температуру которой необходимо измерить. Зная зависимость сопротивления термопреобразователя от температуры, можно по из­менению сопротивления судить о температуре среды, в которую он помещен.

Достоинством проволочных термопреобразователей сопротивлений является их взаимозаменяемость, т. е. возможность работы с одним и тем же измерительным прибором, без подгонки шкалы, с разными термопреобразователями одной градуировки.

Основным условием взаимозаменяемости термопреобразователей сопротивлений при их эксплуатации является равенство сопротивлений термопреобразователей при каждой заданной температуре в пределах установленных допусков.

Взаимозаменяемость термопреобразователей сопротивлений дости­гается тем, что их изготовляют из металла одинаковой чистоты, что про­веряется измерением соотношения R₀ и R₁₀₀ — сопротивлений при тем­пературе 0 и 100 °С.

К достоинствам термопреобразователя сопротивлений можно отнес­ти: высокую точность измерения температуры; возможность осущест­вления автоматической записи и дистанционной передачи показаний; возможность централизации контроля температуры путем присоедине­ния взаимозаменяемых термопреобразователей через переключатель к одному измерительному прибору; возможность использования термопреобразователей сопротивления с информационно-вычислительными машинами.

Недостатками термопреобразователя сопротивлений являются: необ­ходимость индивидуального источника питания; относительно большие размеры чувствительного элемента; значительная инерционность; слож­ность устройства вторичных приборов./8/

Но в связи с тем, что в системе не используются электрическая система преобразования, не рассматривается данный вид устройств.