Измерительные и технологические приборы

Измерение температуры: датчики, передатчики, термометры

Термопары, термосопротивления, передатчики, инфракрасные термометры и регуляторы для контактных и бесконтактных измерений температуры.

Что охватывает эта категория

Температуру измеряют двумя способами: подводят датчик к среде и ждут, пока он не сравняется с ней по температуре, или считывают инфракрасное излучение поверхности. Контактные датчики дешевле, точнее и применяются гораздо чаще; бесконтактные нужны там, где к объекту нельзя поднести зонд, где он движется или где датчик не выдержал бы контакта с ним.

Сам чувствительный элемент - обычно самая простая часть выбора. То, будет ли установка работать, определяет стык: материал оболочки против коррозионной или абразивной среды, глубина погружения против реального потока, время отклика против скорости изменения процесса и наличие защитной гильзы, которая позволяет менять датчик, не разгерметизируя трубопровод.

В категорию входят сам элемент, узел вокруг него - защитная гильза, головка, присоединение - и электроника, которая превращает милливольты или изменение сопротивления в величину, понятную щиту управления.

Типы изделий в измерение температуры

Тип изделияПринцип действияОбычно применяется для
Термопара Милливольтный сигнал, возникающий в месте спая двух разнородных металловТермические печи и печи обжига, отработавшие газы и любые задачи, где процесс горячий и быстро меняется, где прочный элемент важнее стабильности
Термосопротивление и Pt100 Сопротивление чистого металлического элемента предсказуемо меняется с температуройТочное и устойчивое измерение примерно до 600 °C и любой отсчёт, который должен быть прослеживаемым
Термистор Полупроводниковый элемент с большим изменением сопротивления в узкой областиОВиК, медицинская техника и бытовые приборы, где нужна чувствительность на ограниченном участке диапазона
Передатчик температуры Преобразуют сигнал элемента в линейный выходЛюбая задача, где значение передаётся в систему управления, а сопротивление кабеля иначе исказило бы его
Инфракрасный пирометр Собственное излучение поверхности, пересчитанное в температуруПодвижные, вращающиеся, токоведущие и недоступные объекты; проверки безопасности пищевых продуктов и маршруты предиктивного обслуживания
Тепловизор Двумерная картина собственного излучения поверхностиПоиск неисправностей на щите, в подшипнике или по контуру здания, когда картина важнее одного отсчёта
Защитная гильза Карманы, отделяющие датчик от процессаТехнологии под давлением, в коррозионных и опасных средах, где датчик нужно извлекать без остановки процесса
Регулятор температуры Сравнивают измеренное значение с уставкой и управляют выходомНагреватели, печи, водяные бани и упаковочное оборудование, где температура регулируется на месте

Как выбрать датчик температуры

Правильный прибор для задачи редко бывает единственный, но всегда есть обосновуемый короткий список и набор ответов, который отбрасывает остальное. Вот вопросы, которые это решают.

  • Тип элемента по фактическому рабочему диапазону, а не по каталожному максимуму. Сорт с очень высокой верхней границей часто хуже всего работает именно на том участке, где вы измеряете.
  • Время отклика: датчик в массивной защитной гильзе защищён, но медлителен. Если процесс меняется быстрее, чем узел успевает за ним, показание отстаёт от истины на известную и иногда неприемлемую величину.
  • Глубина погружения: при недостаточной глубине показание уходит к температуре окружающей среды через стенку трубы и присоединение. Правильное погружение даёт больше, чем элемент более высокого класса.
  • Материал оболочки и гильзы по среде: нержавеющая сталь закрывает большинство задач, для хлоридов, сульфидов и высокотемпературного окисления нужны более стойкие сплавы или защитное покрытие.
  • Защитная гильза или погружение напрямую: от этого зависит, можно ли заменить датчик без остановки процесса и распространяется ли класс давления на весь узел.
  • Тип присоединения и головки: резьба, фланец или зажим, а также нужна ли защищённая от погоды или взрывозащищённая головка и местный отсчёт.
  • Путь сигнала: прямая проводка или передатчик в клеммной головке, и достаточна ли длина линии, чтобы сопротивления проводов и помехи имели значение.
  • Условия в клеммной головке: там нередко горячее или влажнее, чем предполагает спецификация прибора.
  • Классификация зоны, которая задаёт концепцию защиты и тем самым набор доступных головок и передатчиков.
  • Требование к калибровке: должна ли установка быть прослеживаемой и как часто её предполагается проверять.

Подбор по порядку

  1. Установите рабочий диапазон и скорость изменения температуры. Диапазон сужает выбор элемента, скорость решает, какую защиту он может нести.
  2. Решите, возможно ли вообще контактное измерение. Если объект движется, находится под напряжением или к нему не подступиться, переходите к инфракрасному методу.
  3. При контактном измерении выбирайте элемент: термосопротивление там, где важны стабильность и прослеживаемость, термопару там, где важны диапазон и выносливость.
  4. Определите, нужна ли защитная гильза: ответ следует из давления, агрессивности среды и требования менять датчик без останова процесса.
  5. Подберите глубину погружения по трубе или аппарату и сверьте её с расчётом гильзы, а не по привычке.
  6. Решите, где преобразуется сигнал: в головке, в местном регуляторе или в системе управления.
  7. Примените условия среды и классификацию зоны к головке, кабельному вводу и проводке.
  8. Зафиксируйте требование к калибровке и документ, который должен сопровождать заказ.

Сравнение технологий

ЭлементСильная сторонаОграничениеС чем лучше всего применять
Термопара типа K Широкий диапазон, прочность, невысокая стоимость, быстрое время откликаДрейфует со временем и при высокой температуре; нужна компенсация холодного спаяПечи, испытательные стенды, общая промышленная индикация
Термопара типа J Больший сигнал на градус, чем у типа KЖелезный электрод окисляется; диапазон ужеДействующие установки старого парка и восстановительная среда
Термопары типа N и типа T N стабильнее K при температуре; T предпочтительна при низких и криогенных значенияхРеже приняты в действующих стандартах предприятия; у T медный электрод, который ограничивает верхнюю границуСпециальные задачи, где решает дрейф или точность при низкой температуре
Термосопротивление Pt100 Наиболее стабильно и воспроизводимо примерно до 600 °C; характеристика почти линейнаяМедленнее термопары; стоит дороже; нужны три или четыре провода, чтобы исключить сопротивление линииПрослеживаемое технологическое измерение, контроль качества, лаборатория и калибровка
Инфракрасный Бесконтактность: нет ни загрязнения, ни тепловой инерции, и доступен движущийся объектЗаранее нужна известная излучательная способность поверхности; через стекло, пар и пыль измерение не проходит; прибор видит пятно, а не объёмВращающееся оборудование, токоведущие соединения, пищевые поверхности, нагретые заготовки

Термосопротивление - более точный ответ, термопара - более выносливый. Когда важны оба качества, в одной точке рядом ставят термопару в защитной гильзе и термосопротивление для сверки.

Параметры, которые нужно уточнить перед заказом

После выбора технологии остаётся перечень величин, которые может дать только конкретная установка. Вот те, что меняют модель, цену или срок поставки:

  • Рабочий диапазон температур и максимум, который может увидеть узел.
  • Среда и её характер: коррозионная, абразивная, вязкая, пищевая.
  • Давление процесса в точке измерения там, где применяется защитная гильза.
  • Как быстро меняется температура и какое время отклика требует процесс.
  • Предпочтение по элементу либо требование по погрешности и стабильности, которое это предпочтение определит.
  • Длина погружения и размер трубы или аппарата, под который она подбирается.
  • Присоединение: стандарт резьбы или фланца, размер и класс.
  • Тип головки и условия окружающей среды в месте её установки.
  • Выход: сигнал элемента напрямую, 4-20 mA, HART, Modbus или реле.
  • Классификация зоны и нужны ли документы о прослеживаемой калибровке.

Значения берутся из документов, а не из допущений

Спецификации различаются по моделям и применениям, поэтому характеристик на этой странице нет. Если параметр на конкретную модель не задокументирован, страница изделия так и говорит, а не подставляет правдоподобное число. Пришлите перечисленные выше величины - и мы вернём те, которые реально держит выбранная модель.

Где применяются эти приборы

Частые вопросы

Вопросы закупщиков о Измерение температуры

Вопросы, которые возникают до заказа, а не после него. Если вашего здесь нет, пришлите его вместе с требованием - мы ответим на него в предложении.

Термопара или термосопротивление для технологического измерения?

Термосопротивление выбирают, когда показание должно быть устойчивым и прослеживаемым, а температура держится примерно до 600 °C - это покрывает большую часть технологических измерений. Термопару выбирают при более высоком диапазоне, в грубых условиях и там, где нужно быстрое время отклика. Где на предприятии есть и то и другое, обычно оставляют термопару для управления, а термосопротивление на том же аппарате - для сверки.

Нужна ли мне защитная гильза?

Защитная гильза нужна, когда датчик следует извлекать без разгерметизации и опорожнения процесса, когда среда разрушала бы оболочку напрямую и когда узел должен удерживать давление трубопровода. Гильза добавляет тепловую инерцию, поэтому её рассчитывают под нужное процессу время отклика, а не берут самую надёжную.

Почему показание температуры не совпадает с процессом?

Три обычные причины: недостаточная глубина погружения, слишком массивная защитная гильза для требуемого времени отклика и датчик, установленный так, что он измеряет стенку трубы, а не среду. Четвёртая - термопара, которая сместилась по показаниям после долгой службы при высокой температуре. Проверка глубины погружения и сверка со вторым измерением снимают большинство случаев до того, как начнут винить прибор.

Может ли инфракрасный пирометр заменить контактный датчик?

Только там, где бесконтактный отсчёт действительно приемлем. Инфракрасный прибор считывает излучение пятна на поверхности, поэтому результат зависит от излучательной способности этой поверхности, и он не видит сквозь стекло, пар или пыль. Это верный ответ для движущегося, токоведущего или недоступного объекта и неверный там, где нужна средняя температура объёма.

Какие данные нужны для предложения по датчику температуры?

Рабочий диапазон, среда, давление процесса там, где нужна защитная гильза, требуемое время отклика, длина погружения и стандарт присоединения. Скажите также, должна ли установка быть прослеживаемой: от этого зависит, должны ли к заказу прилагаться документы о калибровке.

Доступно сейчас

Опубликованные изделия в Измерение температуры

Зажимная термопара с резьбовой головкой из нержавеющей стали, проводом в оплётке из нержавеющей стали и вилочными наконечниками в красной и синей изоляции

Термопары

Зажимная термопара

Зажимная термопара с пружиной, резьбовой головкой M12×1,5 и высокотемпературным проводом в оплётке - для пресс-форм, экструдеров и нагревательных лент

Типы калибровки
Термопара типа K и типа E, а также исполнение PT100 с сопротивлением в том же корпусе
Диапазон измерений
K - от 0 до 800 °C; E - от 0 до 400 °C; PT100 - от -200 до 450 °C
Резьба
M12×1,5, съёмная
Наружная часть зонда
Трубка наружным диаметром 5 mm, выступающая на 10 mm
Два зонда с NTC-термистором: чувствительные концы из нержавеющей стали и свитые выводы, один в чёрной оболочке, другой в серой

Термосопротивления

Зонд температуры с NTC-термистором

Зонд из нержавеющей стали с NTC-термистором на 10 kΩ при 25 °C и постоянной B 3 950 K, с выводами и вилками XH-2P для плат управления и модулей сбора данных.

Сопротивление при 25 °C
10 kΩ, ±1 %
Постоянная B25/50
3 950 K, ±1 %
Тепловая постоянная времени
3 с, измерена в перемешиваемой воде от 25 до 50 °C
Рабочая температура
от -30 до 180 °C в таблице параметров; от -20 до 105 °C на основном изображении
Два защищённых температурных зонда с оплетёнными металлическими проводами и вилочными наконечниками: один с двумя проводниками, другой с тремя

Передатчики температуры

Модуль передатчика температуры

Двухпроводный модуль передатчика температуры для входов термосопротивления и термопары: сигнал датчика в 4-20 mA или 0-10 V от 24 VDC, погрешность 0,2 %FS.

Вход
Термосопротивление: Pt100, Cu50, Cu100, Pt1000; термопара: B, E, J, K, N, R, S, T, WRe3-25, WRe5-26
Покрываемый диапазон датчика
От -200 до 1 800 °C по всему набору типов входа
Выход
Двухпроводный 4-20 mA базово; версия 0-10 V перечислена отдельно
Погрешность
0,2 %FS

Нужно коммерческое предложение: датчик температуры?

Пришлите спецификацию - и мы подтвердим подходящий прибор, наличие и срок поставки. Минимальная партия - 1 шт.

Заявка на коммерческое предложение

Запрос коммерческого предложения - Измерение температуры

Пришлите технические данные, и мы уточним наличие, срок поставки и условия. Товар со склада отправляется в течение 48 ч; изготовленные на заказ спецификации обычно занимают 2-10 дней. Минимальная партия - 1 шт.

Чем больше из этого вы пришлёте, тем меньше обменов потребуется до того, как мы сможем дать предложение.
Файл не выбран
Паспорт изделия, чертёж, ведомость материалов или фотография. Один файл, до 10 МБ (PDF, Office, изображение или ZIP).

Отправляя эту форму, вы соглашаетесь, что мы можем связаться с вами по этому запросу. Мы не продаём и не передаём данные запросов. См. нашу политика конфиденциальности.

Товары со склада отправляются в течение 48 ч после подтверждения заказа. Изготовленные на заказ спецификации обычно отгружаются в течение от 2 до 10 дней. Время в пути после этого зависит от способа перевозки и назначения.

Запросить предложение WhatsApp