قياس درجة الحرارة · كاشفات درجة الحرارة بالمقاومة
مجس مقاومة حرارية NTC من فولاذ لا يصدأ: عنصر 10 kΩ عند 25 °C، وثابت B فيه 3950 K، مع أسلاك وأطراف توصيل للوحات التحكّم ووحدات اقتناء البيانات.
يقاس درجة الحرارة ههنا بعنصر من أشباه الموصلات تنخفض مقاومته حين يسخن، وهو ما يسمّى مقاومة حرارية ذات معامل حراري سالب. وهذا السلوك عكس ما تفعله العناصر البلاتينية المستعملة في كاشفات درجة الحرارة بالمقاومة على خطوط العملية، ولهذا تُحدَّد هذه العائلة برقمَيها الخاصَّين لا بتسمية Pt: المقاومة عند درجة حرارة مرجعية، وثابت B الذي يصف حدّة تغيّر المقاومة على المدى.
والبناء المعروض في هذه الصفحة هو خيار 10K: مقاومة اسمية 10 kΩ عند 25 °C، وقيمة B25/50 تبلغ 3950 K، كلاهما مضبوط عند ±1%. ويعمل العنصر الحسّاس داخل مجس من فولاذ الذي لا يصدأ 304 بمقاس 5×25 mm، ويُخرَج على أسلاك توصيل منتهية بأطراف XH-2P، فيتّصل بلوحة تحكّم أو بوحدة اقتناء بيانات مباشرة، بدل أن يُنزَل على طرف توصيل.
ولأن المقاومة عند 25 °C وثابت B كلاهما مقدَّر بتفاوت، فالرقمان اللتان تحتاجهما لوحة التحكّم لتقويم انحناء الإشارة معلَّلان لا اسميَّان. وهذا هو الفرق العملي بين مجس يمسك قيمة مطلوبة في جهاز بثّ حراري، ومجس يبدّل قربها فحسب.
المقاومة الحرارية أشباهُ موصل يتغيّر تركيز حاملات الشحنة فيه مع درجة الحرارة، والعنصر ذو المعامل السالب تنخفض مقاومته حين يسخن. والتغيّر حادّ مقابل عنصر معدني، وهو منبع قوّته وحدوده معًا. فعلى امتداد ضيق حول حرارة الغرفة يعطي العنصر تغيّرًا كبيرًا في المقاومة مقابل تغيّر صغير في الحرارة، فتستطيع دائرة بسيطة أن تفرّق تزايدًا دقيقًا. أمّا على امتداد واسع فالمنحنى نفسه لا خطّي بشدّة، فيجب تقويم القراءة مقابل العنصر بعينه، وهذا بالضبط ما يصفه زوج R25 وB.
ولهذا لا يتبادَل مجسان لهما المقاومة الاسمية نفسها. فعنصران كل منهما 10 kΩ بقيمة B مختلفة يسلكان منحنَيَين مختلفَين، ولوحة قُوِّم انحناءها لواحدة ستقرأ الثانية مزاحة على المدى كلّه، ولو اتّفقا عند 25 °C. والمادة المورَّدة تنصّ على قيمة B لبناء 10K وحده وتترك بقية خيارات المقاومة بلا رقم، فلا تُعامَل تلك الخيارات كأنها الجهاز نفسه بمرجع مقاومة مختلف.
أمّا جسم المجس وكيف يلتقي الوسط، فهو الذي يحدّد ماذا يرى العنصر فعلًا. فالغلاف الواقي من الفولاذ يعطي العنصر حماية ميكانيكية ومسارًا حراريًا معلومًا، والثابت الزمني الحراري البالغ ثلاث ثوانٍ والمقيس في ماء محرَّك صفة لهذا التجميع لا لأشباه الموصلات وحدها: قطر الغلاف وسماكة جداره، ومتانة استقرار العنصر داخله، أهمّ من نوع العنصر. والمجس نفسه في هواء ساكن أبطأ، والمادة تقول ذلك ضمنًا حين تقيس الثابت في ماء مقلَّب.
والتسخين الذاتي هو الأثر الثاني الذي يجب إبقاؤه نصب العين. فثابت التبدّد البالغ 3,6 mW/°C هو القدرة التي ترفع جسم الحسّاس درجة واحدة في هواء ساكن، وأمّا أقصى قدرة البالغ 256 mW فهو حدّ تلف لا رقم تشغيل. وبينهما يقع قرار التصميم: تيار إثارة يكفي لفصل درجة الحرارة، ولا يرفع حرارة العنصر نفسه. وفي الهواء الساكن، حيث تخرج الحرارة ببطء، يكون ذلك الحدّ أدنى بكثير منه في سائل.
ابدأ مما يجب أن يقودَه القياس. فمنظّم حرارة، وقاطع حماية، وشاشة عرض لدرجة الحرارة، كلٌّ يحمّل المجس نفسه مطالب مختلفة؛ والرقمان اللذان يحسمان ما إذا كانت اللوحة تستطيع استعماله هما المقاومة عند 25 °C وثابت B. وحيث تكون لوحة مبنية أصلًا على زوج واحد، فتغيير قيمة المقاومة أو قيمة B يغيّر درجة الحرارة المعروضة، فيجب مُواءمة المجس مع المدخل، لا شراؤه بالقيمة الاسمية نفسها.
ثم المدى الحراري. فالمَدَيان المنصوص عليهما في المادة المورَّدة لا يتّفِقان، والمادة نفسها تُنبّه إلى التعارض، فتصميم أي تطبيق ساخن يُبنَى على الرقم الأدنى إلى أن يُؤكَّد. ومجس يُختار عند رأس المدى لا يترك مجالًا لتفاوت العنصر، ولا للفارق بين حرارة الوسط وحرارة العنصر نفسه.
ثم الملاءمة الميكانيكية. فالمجس القياسي 5×25 mm، والمادة تعرض مقاسات أخرى عند الطلب؛ لكن مقاس المجس ليس مسألة تركيب فقط: فالغلاف الأكبر يستجيب أبطأ، والأصغر يصل إلى مواضع لا يصلها الأكبر. وحيث يُضغَط المجس على سطح بدل أن يُغمَر، فمساحة التماس وقوة الضغط يحدّدان القراءة بقدر ما يحدّدها العنصر.
وأخيرًا الوصلة. فطرف XH-2P يوافق لوحة لها رأس مقابل يُوصل به. وحيث المسار طويل أو البيئة رطبة، فيجب حسم طول سلك التوصيل ومادة عزلته، ولا واحد منهما منصوص عليه في المادة المورَّدة.
عائلة العنصر هي الحدّ الأوّل. فهذه مقاومة حرارية لا RTD بلاتيني، فلا تُنزَل على مدخل PT100، ولا تُستعمل حيث تُطلَب درجة حرارة موثَّقة قابلة للإسناد من غير جدول مقاومة وحرارة وسجل معايرة. وحيث تحتاج العملية حرارة تُنسَب إلى مرجع، فالفصيلة البلاتينية، أي كاشفات درجة الحرارة بالمقاومة، هي المستخدمة، وهذا المجس ليس مكافئًا لها.
والحدّ الثاني أنّ المادة المورَّدة لا تعطي جدول مقاومة وحرارة. فزوج R25 وB يصف المنحنى، لكنّ لوحة التحكّم تُقوَّم انحناءها عادةً مقابل جدول لا مقابل رقمَين؛ وبعض اختبارات الموثوقية مكتوبة كتجوّز مسموح على المقاومة، ولا يُحوَّل ذلك إلى خطأ في درجة الحرارة قبل توفّر الجدول.
والثالث أنّ المادة لا تنصّ على درجة حماية من الدخول، ولا على طول سلك التوصيل، ولا على تصنيف حرارته، ولا على اعتماد. وهذا معدود في المعلومات المطلوبة في هذه الصفحة، لا مستخرَجًا بالتقدير. وأرقام قوة العزل ومقاومة العزل مقيسة في الماء، وهذا يشهد لعزل تجميعة الأسلاك، لكنه لا يقول شيئًا عن مدة بقاء المجس مغمورًا ولا في أيّ أوساط.
والرابع أنّ الترميز مفتوح. فالمنتج لا يحمل رمز طراز في المادة المورَّدة، فيجب عند الطلب أن تُذكَر قيمة المقاومة، وقيمة B، وأبعاد المجس، وطول السلك، وشكل الطرف ، بدل الاستشهاد برمز.
كل قيمة أدناه مأخوذة من وثائق المصدر. وأي معامل غير مذكور في المواد المتوفرة نعلمه بعبارة "معلومات مطلوبة" بدل أن نقدره.
| العنصر | مقاومة حرارية NTCالمعيار |
|---|---|
| المقاومة عند 25 °C بقدرة صفرية | 10 kΩ، بتفاوت ±1%المعيار |
| ثابت B عند B25/50 | 3950 K، بتفاوت ±1%؛ منصوص عليه لبناء 10K وحدهالمعيار |
| قيمة B لبقية خيارات المقاومة | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| تعريف ثابت B | تعريفه: B(T1/T2) = ln(RT1/RT2) / (1/(273,15+T1) - 1/(273,15+T2))المعيار |
| جدول المقاومة ودرجة الحرارة | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| المرجع المعياري وراء أرقام التفاوت | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| الثابت الزمني الحراري | 3 ثوانٍ، مقيسة في ماء محرَّك بين 25 و50 °C على أنها الزمن اللازم لبلوغ 63,2% من تغيّر المقاومةالمعيار |
|---|---|
| ثابت التبدّد | 3,6 mW/°C، وهي القدرة التي ترفع جسم الحسّاس درجة واحدة في هواء ساكنالمعيار |
| أقصى قدرة | 256 mW عند 25 °C في هواء ساكنالمعيار |
| قوة العزل | 1800 V مترددة تُطبَّق لمدة ثانية واحدة، أو 1500 V مترددة لمدة دقيقة، في الماء عند تيار فصل 1 mAالمعيار |
| مقاومة العزل | لا تقلّ على 100 MΩ مقيسة عند 500 V مستمرةالمعيار |
| الاعتماد | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| مادة المجس | فولاذ الذي لا يصدأ 304المعيار |
|---|---|
| أبعاد المجس | 5×25 mm اسميًا، ومقاسات أخرى تُصنع عند الطلبالمعيار |
| شكل الطرف | أطراف توصيل XH-2Pالمعيار |
| طول سلك التوصيل | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| تصنيف حرارة سلك التوصيل ومادة عزلته | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| الحماية من الدخول | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| كتلة الحسّاس وأبعاده | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| التخليل بدرجة حرارة عالية | 1000 ±48 ساعة عند 100 ±3 °C، ثم ساعتان في حرارة الغرفة؛ ΔR/R1 لا يزيد على 3%المعيار |
|---|---|
| التخليل بدرجة حرارة منخفضة | 1000 ±48 ساعة عند -30 ±3 °C، ثم ساعتان في حرارة الغرفة؛ ΔR/R1 لا يزيد على 3%المعيار |
| التخليل بالرطوبة والحرارة | 1000 ±48 ساعة عند 60 ±3 °C ورطوبة نسبية من 90 إلى 95%، ثم ساعتان في حرارة الغرفة؛ ΔR/R1 لا يزيد على 3%المعيار |
| الصدمة الحرارية | 1000 دورة من 10 دقائق عند -30 °C و10 دقائق عند 100 °C، بنقل خلال دقيقتين إلى ثلاث، ثم ساعتان في حرارة الغرفة؛ ΔR/R1 لا يزيد على 3%المعيار |
| متانة سلك التوصيل | 50 N على محور السلك لمدة دقيقة، ثم عشر دورات ثني بزاوية 90° تُحسب فيها العودة إلى الاستواء مرة مع كل ثنية؛ من غير ضرر ظاهر ولا تغيّر كهربائيالمعيار |
| الاهتزاز | التردد الأقل ملاءمة في المدى من 10 إلى 500 Hz، بسعة 0,75 mm، ولمدة ساعتين في كل من الاتجاهَين الرأسي والأفقي؛ من غير ضرر ظاهر، وΔR/R1 لا يزيد على 3%المعيار |
| الضمان | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
|---|---|
| وثيقة الفحص أو وثيقة المعايرة | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| كمية التعبئة والوزن الإجمالي | معلومات مطلوبةمعلومات مطلوبة |
| الطراز | التكوين | أهم مديات القياس | التوافر |
|---|---|---|---|
| 10K، B3950 | R25 = 10 kΩ ±1%، وB25/50 = 3950 K ±1% | -30 إلى 180 °C في جدول المقدارات؛ و-20 إلى 105 °C في الصورة الرئيسية | البناء الوحيد الذي نُصَّ له على قيمة B في المادة المورَّدة |
| 5K | R25 = 5 kΩ؛ وقيمة B غير منصوص عليها في المادة المورَّدة | خيارات المجس والأطراف نفسها المتوفّرة لبناء 10K | تُؤكَّد قيمة B قبل إقران اللوحة التحكّمية بها |
| 50K | R25 = 50 kΩ؛ وقيمة B غير منصوص عليها في المادة المورَّدة | خيارات المجس والأطراف نفسها المتوفّرة لبناء 10K | تُؤكَّد قيمة B قبل إقران اللوحة التحكّمية بها |
| 100K | R25 = 100 kΩ؛ وقيمة B غير منصوص عليها في المادة المورَّدة | خيارات المجس والأطراف نفسها المتوفّرة لبناء 10K | تُؤكَّد قيمة B قبل إقران اللوحة التحكّمية بها |
| مجس حسب الطلب | أبعاد المجس وترتيب الأسلاك تُصنع عند الطلب | يُتَّفق عليها بحسب الوسط وزمن الاستجابة المطلوب | تغيير مقاس المجس يغيّر الثابت الزمني الحراري حسب الطلب |
لا ننشر الشهادات إلا حين يمكن تقديم نسخة منها، لذا يبقى هذا القسم فارغ عن قصد ولا نملؤه باعتمادات مفترضة. أخبرنا بالاعتمادات التي يتطلبها تطبيقك وسنؤكد ما هو متاح لهذا الجهاز.
ما يلي مطلوب لإتمام المواصفات، لكنه غير وارد في الوثائق الموردة إلينا. تُدرج هذه البنود كما هي بدلاً من تقديرها:
لا. مقاومة هذا العنصر تنخفض حين يسخن، بينما ترتفع مقاومة RTD البلاتيني، فلا يتشارك العنصران مدخلًا واحدًا من غير أن يتغيّر كيف يفسّر الجهاز الإشارة. واللوحة المضبوطة على PT100 ستعرض قراءة من هذا المجس، لكنها ستكون القراءة الخطأ.
جدول المقدارات ينصّ على -30 إلى 180 °C، والصورة الرئيسية تنصّ على -20 إلى 105 °C. وكلاهما منشور هنا كما وُرِد، ولم يُختَر لك واحد منهما. وحيث تعمل التطبيقية ساخنة، يُعتمَد الرقم الأدنى حدًّا إلى أن يُحسَم التعارض.
هي منصوص عليها لبناء 10K. وخيارات 5K، و50K، و100K مذكورة بلا قيمة B، والرقمان معًا يحدّدان كيف تُرسَم المقاومة على درجة الحرارة، فلذلك تُوائَم لوحة التحكّم مقابل رقمَي البناء المطلوب بعينه لا مقابل الرقم الاسمي وحده.
الثابت الزمني الحراري البالغ ثلاث ثوانٍ مقيس في ماء محرَّك بين 25 و50 °C. وفي هواء ساكن، أو في وسط غير مقلَّب، يستجيب المجس أبطأ بوضوح، فلا يُنتظَر من المجس نفسه أن يتابع درجة حرارة سريعة التغيّر خارج سائل جيّد الخلط.
هو القدرة التي ترفع جسم الحسّاس درجة واحدة في هواء ساكن، وهو رقم غير أقصى القدرة البالغ 256 mW. فيجب إبقاء تيار الإثارة منخفضًا بما يكفي كي يبقى التسخين الذاتي صغيرًا مقابل الدقة التي تحتاجها التطبيقية، وهذا يهمّ أول ما يهمّ حين يكون المجس في الهواء لا مغمورًا.
تنصّ المادة على أنّ الرأس مجس من فولاذ الذي لا يصدأ 304، وأنّ قوة العزل ومقاومة العزل مقيستان في الماء، لكنها لا تنصّ على درجة حماية من الدخول. فالغمر المستمر، والوسط الكيمائيّ المؤثّر، أمران يُؤكَّدان لا يُفترضان.
منتجات ذات صلة
الأزواج الحرارية
مزدوجة حرارية مشبَّكة بنابض، برأس ملولب من فولاذ لا يصدأ بسنّ M12×1,5 وكابل مضفَّر مدرَّع عالِم الحرارة، للقوالب والبثق وأشرطة التسخين ومواضع الضغط.
أرسل التكوين الذي تحتاجه وسنؤكد التوافر ومدة التنفيذ والشروط. الحد الأدنى للطلب هو 1 قطعة.
طلب عرض سعر
أرسل التفاصيل التقنية وسنؤكد التوافر ومدة التنفيذ والشروط. نشحن الأصناف المتوفرة في المخزون خلال 48 ساعة، أما المواصفات المخصصة فتستغرق عادة 2 إلى 10 أيام. الحد الأدنى للطلب هو 1 قطعة.