A ha pontos hőmérés a célunk, a rtd hőmérők (fémellenállásos érzékelők) között nyugodtan kutakodhatunk, hiszen ezek az eszközök kiemelkedő stabilitást és linearitást kínálnak. Ebben az útmutatóban végigvesszük a platinás RTD-k működését, összehasonlítjuk a termopárokkal, bemutatjuk a típusokat, az IP-védelmet, a hibakeresési lépéseket és az alkalmazási területeket. Ha vásárlás előtt állunk, érdemes átfutni a vásárlási útmutató oldalunkat is.
Platinás RTD-k működése és előnyei
A platinás RTD-kben (Resistance Temperature Detector) a platina ellenállása változik a hőmérséklet függvényében. Ez a jelenség lehetővé teszi, hogy nagyon pontos értékeket kapjunk. A legismertebb változatok a Pt100 és a Pt1000, ahol az alapellenállás 0 °C-on rendre 100 vagy 1000 ohm.
Előnyök:
- Kiemelkedő pontosság, akár ±0,1 °C tartományban
- Lineáris jelleg, egyszerű kalibráció és jelkezelés
- Hosszú távú stabilitás, minimális drift
- Könnyen újrakalibrálható, környezetbarát megoldás
RTD vs Thermocouple – melyik mikor jobb
Bizonyos alkalmazásoknál a választás nem egyértelmű. Nézzük meg, mikor érdemes RTD-t, és mikor termopárt (hőelem) választani.
| Jellemző | RTD hőmérők | Thermocouple (hőelemes) |
|---|---|---|
| Mérési tartomány | -200 … +600 °C | -200 … +1800 °C |
| Pontosság | ±0,1 °C-ig | ±1 … ±2 °C |
| Válaszidő | Kicsit lassabb | Gyors reagálás |
| Ár | Magasabb | Kedvezőbb |
| Élettartam | Kiváló | Közepes |
Mikor érdemes RTD-t választani?
- Precíz laboratóriumi mérésekhez
- Stabil, lineáris jelre van szükség
Mikor legyen hőelemünk?
- Szélsőséges, magas hőmérsékletekhez
- Gyors válaszidő fontos
- Költséghatékonyság elsődleges
Ha más típusú megoldások is érdekelnek, nézzük át a hőelemes hőmérők és a digitális hőmérők kínálatát.
RTD érzékelők típusai és jellemzői
A piacon többféle RTD-érzékelő közül választhatunk. A leggyakoribb típusok:
- Pt100: 100 ohm alapellenállás, ipari és labor használatra
- Pt1000: 1000 ohm alapellenállás, nagyobb jel / zaj arány
- Ni100, Cu50: alacsonyabb költség, de kisebb hőmérséklet-tartomány
Főbb jellemzők:
- Érzékenység (ohm/°C) – minél nagyobb, annál könnyebb precízen mérni
- Alapellenállás – hatással van a jel/zaj viszonyra
- Hőmérsékleti koefficiens – lineáris jelalak
IP védelem RTD érzékelőknél
A környezeti hatások elleni védelem kulcsfontosságú. Az IP-besorolás mutatja, mennyire ellenálló a burkolat.
| IP-szám | Porvédettség | Vízvédettség |
|---|---|---|
| IP54 | csekély por | fröccsenő víz |
| IP65 | teljes por | alacsony nyomású sugár |
| IP67 | teljes por | ideiglenes elmerülés |
| IP68 | teljes por | tartós elmerülés |
Tippek:
- Nedves vagy poros környezetben legalább IP65-öt válasszunk
- Kémiai hatások esetén speciális bevonattal ellátott házat keressünk
RTD hőmérők hibakeresése
Előfordulhatnak hibák, de gyorsan lehet diagnosztizálni őket. Íme egy egyszerű táblázat:
| Tünet | Lehetséges ok | Javítási javaslat |
|---|---|---|
| Stabil értékhiány | Légtartály, laza csatlakozás | Ellenőrizzük a csatlakozókat |
| Ugráló értékek | Elektromos zaj | Árnyékolt, twisted-pair kábel |
| Alacsony jel | Rossz kábelvezetés | 4-vezetékes bekötés használata |
| Elcsúszott kalibráció | Hőmérő elöregedett | Újrakalibrálás laborban |
Ezekkel a lépésekkel gyorsan visszaállíthatjuk a mérés pontosságát.
Laboratóriumi és élelmiszeripari alkalmazások
A laborokban a Pt100 kalibrációs fürdőkben dolgozik, ahol 0,1 °C alatti eltérés is számít. A precizitás az elsődleges, ezért gyakran 4-vezetékes bekötéssel használjuk.
Az élelmiszeriparban higiéniai követelményeknek kell megfelelni:
- CIP (tisztítás a helyszínen) és SIP (sterilizálás) ellenállóság
- Élelmiszerbiztos tömítések, korrózióálló anyagok
- Gyors reakció a hőmérséklet-változásra
Az ipari környezetbe ugyanakkor érdemes belekukkantani a ipari hőmérők kínálatába is.
RTD hőmérők telepítése és csatlakozása
A pontos telepítés és vezetékek helyes bekötése elengedhetetlen.
- Vezetékek típusa
- 2-vezetékes bekötés – egyszerű, de a vezetékellenállás zavarja
- 3-vezetékes – kompenzálja a kábelhossz hőmérséklet-eltolódását
- 4-vezetékes – legpontosabb, a legjobb drift-mentesítés
- Szigetelés és árnyékolás
- Árnyékolt twisted-pair kábel csökkenti az elektromos zajt
- Kábelrögzítő bilincsek és tömítődobozt használjunk, hogy víz ne kerüljön a csatlakozóhoz
- Csatlakozó dobozok és tömszelencék
- DIN-sínre szerelhető dobozokkal egyszerű a karbantartás
- Tömszelence biztosítja az IP-védelmet
A telepítés után célszerű ellenőrizni a jel folytonosságát, és összevetni a mért értékeket a kalibrációs dokumentációval.
Összefoglalva, az RTD hőmérők a precíz hőmérés megbízható eszközei, legyen szó laborról, iparról vagy élelmiszeripari alkalmazásról.
