Nincs többé gond a hosszú-vezetékes hőmérsékletmérés miatt: a három-vezetékes és négy{2}}vezetékes technológia pontosan kiküszöböli az ellenállás-hőmérséklet-érzékelő (RTD) mérési hibáit.

Az ipari automatizálásban a hőmérsékletmérés a folyamatszabályozás kulcsfontosságú szempontja. Az ellenálláshőmérséklet-érzékelők (RTD) a közepes{1}} és az alacsony-hőmérséklet-tartományban leggyakrabban használt hőmérséklet-érzékelők nagy pontosságuk és stabil teljesítményük miatt. Ha azonban hosszú összekötő vezetékeket használnak az RTD-hez, a vezeték ellenállása jelentős mérési hibákhoz vezethet. Tehát hogyan lehet ezt a hibát elkerülni?

Mérési hiba a vezeték ellenállása miatt

Az RTD-k és a kijelző műszerek tényleges kapcsolatában, mivel a csatlakozó vezetékek viszonylag hosszúak, ha csak két vezetéket használnak az RTD két végének összekötésére, akkor maguk a vezetékek ellenállása sorba kerül az RTD-vel, ami mérési hibákat okoz. Ha az egyes vezetékek ellenállása *r*, akkor az RTD-hez hozzáadott abszolút hiba 2*r*, és ez a hiba nem állandó; a vezetékek környezeti hőmérsékletétől függően változik. A Pt100 RTD esetében minden 0,38 Ω hiba 1 fokos hőmérséklet-eltérésnek felel meg, ami azt mutatja, hogy a vezeték ellenállásának hatását nem lehet figyelmen kívül hagyni.

Három-Vezetékes csatlakozás: gyakori választás ipari alkalmazásokhoz

A három-vezetékes csatlakozási mód egy vezetéket köt össze az RTD egyik végével, és két vezetéket a másik végéhez. Ha egy hídáramkörrel együtt használják, az RTD-hez csatlakoztatott három vezetéknek azonos vastagsága, hossza és ellenállásértéke *r*.

Ha a hídáramkör kiegyensúlyozott, és az R1=R2 feltétel teljesül, az r vezetékellenállás hatása teljesen kiküszöbölhető. Ebben az esetben a vezeték ellenállásának változása nincs hatással az RTD mérésre. Fontos megjegyezni, hogy a huzalellenállás hatása csak akkor küszöbölhető ki teljesen, ha a híd kiegyensúlyozott állapotban van, és mind a négy kar azonos ellenállású. Ellenkező esetben, bár nem lehet teljesen kiküszöbölni, a három{5}}vezetékes csatlakozás jelentősen csökkentheti a hatását.

A három{0}}vezetékes csatlakozás jelenleg a leggyakoribb csatlakozási módszer az ipari alkalmazásokban, jó egyensúlyt biztosítva a mérési pontosság és a költségek között.

Négy-vezetékes csatlakozás: Ideális választás nagy-pontos méréshez

A négy-vezetékes csatlakozás két-két vezetéket használ az RTD mindkét végén a műszerhez való csatlakozáshoz, amelyet jellemzően nagy-precíziós, feszültség- vagy potenciálbemenetet igénylő műszerekhez használnak.

A négy-vezetékes csatlakozás működési elve a következő: egy ismert I áramot az RTD-n átfolyó állandó áramforrás szolgáltat, U feszültségesést generálva. Rt U (Rt=U/I) mérésével kaphatjuk meg. Ennél a csatlakozási módnál, bár az áramvezető vezetékek ellenállása *r*, feszültségesésük kívül esik a mérési tartományon. Míg a mérőműszerhez csatlakozó vezetékek ellenállással rendelkeznek, nem folyik át rajtuk áram (az áramot nem mérik a nagy impedanciájú{6}}méréseknél). Ezért mind a négy vezeték ellenállása nincs hatással a mérésre.

Mindaddig, amíg az állandó áramforrásból származó áram stabil marad, a négy{0}}vezetékes rendszer viszonylag tökéletes módszer, amelyet semmilyen feltétel nem korlátoz, és teljesen kiküszöböli a csatlakozó vezeték ellenállásának a mérésre gyakorolt ​​hatását. Ez a módszer különösen alkalmas laboratóriumi és nagy pontosságú{2}mérési alkalmazásokhoz.

Két-vezetékes csatlakozási mód: Az alacsony precizitásigényű alkalmazásokra korlátozódik

A két-vezetékes csatlakozási módszer a legegyszerűbb csatlakozási módszer, amely során az RTD mindkét végéhez egy vezetéket csatlakoztatnak az ellenállásjel kinyeréséhez. Ez a csatlakozási mód csak alacsony mérési pontosságú alkalmazásokhoz alkalmas, és a vezeték hossza nem lehet túl hosszú. A két-vezetékes rendszer hibája közvetlenül a vezeték ellenállásából ered; minél hosszabb és vékonyabb a vezeték, annál nagyobb a hiba.

Kulcspontok a helyes telepítéshez

Függetlenül attól, hogy három-vezetékes vagy négy-vezetékes csatlakozást használnak, a pontos mérésekhez a vezetéknek az ellenálláselem aljából, azaz a belső vezetékből kell származnia, nem pedig az RTD csatlakozódobozának kivezetéseiből. Ennek az az oka, hogy a belső vezeték drasztikus hőmérséklet-változások tartományában található. Bár a védőcsövön belüli belső vezeték rövid, pontos mérések során ennek ellenállási hatása nem hagyható figyelmen kívül.

Ezenkívül az RTD telepítésekor ügyelni kell a következőkre:

A hőmérséklet mérési pontját a közeg hőmérsékletére jellemző helyen kell kiválasztani, elkerülve a szelepek, kanyarulatok vagy a berendezés holt zónái közelében történő felszerelést.

Az RTD-nek megfelelő beillesztési mélységgel kell rendelkeznie, általában a cső közepébe helyezve.

Magas-hőmérséklet, nagy-nyomás és nagy-sebességű folyadékviszonyok között sekély-behelyezésű vagy hőre{4}}zsugorodó RTD-k használhatók.

A Hequan Instrument Technology Co., Ltd. hőmérsékletmérési megoldásai

Az ipari hőmérsékletmérés területén a pontosság és a megbízhatóság kulcsfontosságú mutató a műszaki megoldások minőségének értékeléséhez. A Hequan Instrument Technology Co., Ltd. évek óta mélyen részt vesz a hőmérsékletmérés területén, és mélyen megérti a hosszú vezetékes csatlakozások ellenállási hibáinak a mérési eredményekre gyakorolt ​​hatását. Ellenállás-hőmérséklet-érzékelőink (RTD) szabványos három-vezetékes és négy-vezetékes csatlakozási módot alkalmaznak, a vezetékek közvetlenül az ellenálláselem aljából nyúlnak ki, hatékonyan kiküszöbölve az összekötő vezetékek ellenállása által okozott mérési hibákat.

A különböző ipari forgatókönyvek speciális igényeinek kielégítése érdekében platina és réz RTD-k különböző modelljeit kínáljuk, valamint a megfelelő bekötési utasításokat, biztosítva ügyfeleink számára, hogy a legpontosabb hőmérsékletmérési adatokat kapják meg. A Hequan Instrument Technology Co., Ltd. professzionális és megbízható megoldásokat kínál, legyen szó rutin ipari alkalmazásokról vagy nagy-precíziós laboratóriumi mérésekről.