Υπάρχουν διάφοροι τύποι οργάνων θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μέτρηση της θερμοκρασίας μιας ουσίας επεξεργασίας. Αυτοί οι τύποι κατηγοριοποιούνται σε μηχανικό στοιχείο θερμοκρασίας και ηλεκτρονικό στοιχείο θερμοκρασίας. Το μηχανικό στοιχείο θερμοκρασίας χρησιμοποιεί την αρχή της θερμικής διαστολής, δηλαδή το στοιχείο επεκτείνεται εάν η θερμοκρασία αυξάνεται και το αντίστροφο. Το ηλεκτρονικό στοιχείο θερμοκρασίας χρησιμοποιεί την αρχή της αλλαγής των ηλεκτρικών ιδιοτήτων μετά από διακύμανση της θερμοκρασίας.
Μηχανικό στοιχείο θερμοκρασίας
Στερεό στοιχείο
Το διμεταλλικό είναι όργανο θερμοκρασίας που σχηματίζεται από δύο τύπους μετάλλων που έχουν διαφορετικές ιδιότητες θερμικής διαστολής. Αυτά τα δύο μέταλλα ενώνονται μεταξύ τους γίνονται μία λωρίδα. Οι μεταλλικές λωρίδες θα λυγίσουν εάν αλλάξει η θερμοκρασία. Στο ελεύθερο άκρο του διμετάλλου, ο δείκτης είναι προσαρτημένος για να δείξει το αποτέλεσμα της μέτρησης θερμοκρασίας.
Στοιχείο αερίου
Το σύστημα με πλήρες αέριο είναι όργανο θερμοκρασίας με βάση την αρχή του ιδανικού νόμου για το αέριο. Αποτελείται από σωλήνα βολβού, τριχοειδούς και μπορντόν. Το αισθητήριο στοιχείο είναι ένας άκαμπτος λαμπτήρας ή στέλεχος που περιέχει αέριο. Εάν η θερμοκρασία αυξηθεί, ο όγκος παραμένει σταθερός αφού ο λαμπτήρας είναι άκαμπτος, ενώ η πίεση αερίου αυξάνεται αναλογικά. Η μεταβολή της πίεσης αερίου μετράται από ένα στοιχείο πίεσης όπως ο σωλήνας bourdon.
Ο λαμπτήρας και ο σωλήνας bourdon συνδέονται με έναν τριχοειδή σωλήνα επιτρέποντας την τοποθέτηση του επαγωγέα θερμοκρασίας που δεν συνδέεται άμεσα με τη σωλήνωση / δοχείο που μετράται. Αυτά τα πλεονεκτήματα επιτρέπουν την τοποθέτηση του δείκτη μετρητή θερμοκρασίας στην κατάλληλη θέση, ενώ το σημείο μέτρησης του υγρού διεργασίας που θα μετρηθεί δεν είναι μόνιμα προσβάσιμο.
Ωστόσο, το τριχοειδές μπορεί να χάσει θερμότητα, επομένως απαιτείται η προσθήκη αντιστάθμισης για την εξάλειψη του σφάλματος. www.instrumentationportal.com
Υγρό στοιχείο
Το στοιχείο θερμοκρασίας υγρού χρησιμοποιεί υδράργυρο που περιορίζεται μέσα σε έναν βολβό / στέλεχος. Ο υδράργυρος δεν προτιμάται πλέον στις περισσότερες εφαρμογές διεργασίας αν και παρέχει γρήγορη απόκριση και καλή ακρίβεια. Ο υδράργυρος χρησιμοποιείται κυρίως σε θερμόμετρο στελέχους γυαλιού για βιομηχανία μη επεξεργασίας, όπως μέτρηση θερμοκρασίας σώματος.
Ηλεκτρονικό όργανο θερμοκρασίας
Τα δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ηλεκτρονικά στοιχεία θερμοκρασίας είναι Ανιχνευτής θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) και θερμοστοιχείο. Για να υποδείξει τη μέτρηση της θερμοκρασίας, αυτά τα στοιχεία πρέπει να συνδεθούν στο σύστημα ελέγχου μέσω καλωδίου απευθείας ή χρησιμοποιώντας πομπό θερμοκρασίας.
Ανιχνευτής θερμοκρασίας αντίστασης
Ο ανιχνευτής θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) λειτουργεί με βάση την αρχή ότι η αντίσταση ενός μετάλλου ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία του. Το RTD είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος στη μέτρηση της διαδικασίας λόγω της καλής σταθερότητάς του, της ακρίβειας και της επαναληψιμότητάς του.
Θερμοστοιχείο
Το θερμοστοιχείο αποτελείται από δύο ανόμοια μέταλλα από τα οποία η σύνδεση παράγει τάση ανάλογη με τη θερμοκρασία σύνδεσης. Το Θερμοστοιχείο επιλέγεται για σέρβις που απαιτεί μεγάλη εμβέλεια (πολύ υψηλή - χαμηλή θερμοκρασία). Τα άλλα πλεονεκτήματα του θερμοστοιχείου έναντι του RTD είναι ότι έχει πιο στιβαρό σχεδιασμό και παρέχει επίσης ταχύτερη απόκριση.
