ما هي طريقة القياس للمقاومة الحرارية؟

يتمثل مبدأ مقياس حرارة الثرمستور في استخدام خاصية مقاومة الموصل أو أشباه الموصلات المتغيرة مع درجة الحرارة. المزايا الرئيسية لمقياس الحرارة الثرمستور هي: دقة القياس العالية والتكاثر الجيد ؛ له نطاق قياس كبير ، وخاصة في درجات الحرارة المنخفضة ؛ سهلة الاستخدام في القياس التلقائي وكذلك مريحة لقياس المسافات الطويلة. وبالمثل ، فإن المقاومات الحرارية لها أيضًا عيوب ، مثل ضعف الدقة في قياسات ارتفاع درجة الحرارة (أكبر من 850 درجة) ؛ سهل التأكسد وليس مقاوم للتآكل.
في الوقت الحاضر ، تشمل المواد المستخدمة في المقاومات الحرارية بشكل رئيسي البلاتين والنحاس والنيكل ، إلخ. هذه المواد تستخدم بشكل أساسي لأن نسبة درجة الحرارة إلى المقاومة في نطاقات درجة الحرارة الشائعة ترتبط خطيًا. هنا ، نقدم أساسا مقاييس حرارة المقاومة البلاتينية.
البلاتين هو معدن ثمين ذو خصائص مادية وكيميائية مستقرة ، وخاصة مقاومة الأكسدة القوية. من السهل التنقية ، ولديه معالجة جيدة ، ويمكن تحويله إلى أسلاك بلاتينية رائعة للغاية. بالمقارنة مع المعادن مثل النحاس والنيكل ، فإنه يحتوي على مقاومة كهربائية أعلى وارتفاع التكاثر ، مما يجعلها مادة مثالية للمقاومة الحرارية. ومع ذلك ، فإن عيبه هو أن معامل درجة حرارة المقاومة صغير ، وهو عرضة للهشاشة عند العمل في تقليل الوسائط ، مما يجعلها مكلفة. عادة ما يتم التعبير عن نقاء البلاتين من حيث نسبة المقاومة: W (1 0 0)=r100/r0
R1 0 0 يمثل قيمة المقاومة في 100 درجة ؛ يمثل R0 قيمة المقاومة عند 0 درجة
وفقًا لمعايير IEC ، يتم استخدام مقاومات البلاتين ذات قيمة مقاومة أولية لـ r 0=100 ω (r 0=10 ω) و w (100) =1. مقاوم المقاومة البلاتينية مع R 0=10 ω لها أسلاك مقاومة أكثر سمكًا وتستخدم بشكل رئيسي لقياس درجات الحرارة التي تتجاوز 600 درجة. معادلة درجة حرارة المقاومة لمقاومة البلاتين هي معادلة تدريجية:
rt {{0}} r 0
RT {{0}} r 0 (1+ في+bt2) t يمثل درجة الحرارة من 0 إلى 850 درجة
عن طريق حل هذه المعادلة ، يمكن معروفة قيمة درجة الحرارة بناءً على قيمة المقاومة. ومع ذلك ، في العمل العملي ، يمكن تحديد قيمة درجة الحرارة بناءً على قيمة المقاومة من خلال الإشارة إلى مقياس المقاومة الحرارية.
وفقًا للوائح القياسية ، يتم تقسيم الثرمستورات البلاتينية إلى الفئة A والفئة B. الفئة A ، يسمح قياس درجة حرارة الفئة A بخطأ ± ({0}}. 15 درجة +0.
المقاومات الحرارية المستخدمة في الموقع عمومًا مقاومات حرارية مدرعة ، والتي تتكون من جسم المقاوم الحراري ، ومواد العزل ، وأنبوب الحماية. يتم لحام جسم المقاوم الحراري وأنبوب الحماية معًا ومملوءة بمواد العزل في الوسط ، والتي يمكن أن تحمي بفعالية جسم المقاوم الحراري ، وتحمل التأثير ، والصدمة ، والتآكل.
ثلاثة طريقة قياس مقاومة البلاتين الأسلاك:
تحتوي الثرمستورات البلاتينية على عدة أنواع ، بما في ذلك سلكين وثلاثة أنظمة وأربعة أنظمة سلكية. يحتوي نظام الأسلاك على أخطاء قياس كبيرة ولم يعد يستخدم. حاليًا ، يستخدم الاستخدام الصناعي عمومًا نظام الأسلاك الثلاثة ، في حين يستخدم استخدام المختبر عمومًا نظام الأسلاك الأربعة. هنا نقدم بشكل أساسي أسلاك الثرمستور الثلاثة للبلاتين. يتم توصيل الثرمستور البلاتيني الأسلاك الثلاثة بالتوازي مع نهاية A ونهاية C للمقاوم ، وبالتالي تمكين المقاوم من أن يكون له ثلاثة محطات اتصال A ، B ، و C. بهذه الطريقة ، يمكن تعويض مقاومة سلك القياس الذي يتم تقديمه بواسطة السلك B بواسطة السلك C ، مما يقلل من تأثير أخطاء مقاومة الرصاص الناتجة عن التغير في درجة الحرارة. ثلاثة من الثرمستورات البلاتينية الأسلاك ، في الأدوات الثانوية ، جميعها لها جسور مقاومة متغيرة. اعتمادًا على نطاق الثرمستورات البلاتينية المستخدمة ، يمكن ضبط الثرمستورات البلاتينية في جسر الأداة الثانوية لقياسات أكثر دقة.
طريقة جديدة لتقسيم موازين حرارة المقاومة الحرارية:
مقياس حرارة المقاومة البلاتينية الصناعية هو أداة قياس درجة الحرارة على نطاق واسع. لفترة طويلة ، تم استخدام طريقة الحساب لمعادلة الأمراض القلبية الوعائية على نطاق واسع في المعايير ذات الصلة أو المواصفات الفنية في الداخل والخارج لمعايرةها. ومع ذلك ، فإن المقاييس الحرارية لمقاومة البلاتين الصناعية التي تستخدم معادلة الأمراض القلبية الوعائية للمعايرة لها دقة منخفضة ، وانخفاض الاستقرار ، وعدم اليقين العالي ، ولا يمكن استخدامها كمعايير للإرسال.
لهذا السبب ، فإن معظم حقول قياس درجة الحرارة الصناعية أو المختبرات ذات المتطلبات المنخفضة يمكن أن تستخدم فقط موازين حرارة المقاومة البلاتينية القياسية عالية الدقة كمعايير تتبع. ومع ذلك ، في مجال قياس درجة الحرارة الصناعية الفعلي ، بسبب القيود المختلفة ، لا يمكن استخدام مقاييس الحرارة القياسية لمقاومة البلاتين ، مما يجعل من المستحيل تحقيق انتقال قيمة درجة الحرارة وتتبعه في هذه الأماكن ، وغير قادر على تنفيذ أعمال المعايرة المتروولوجية الفعلية.
إن جدوى معايرة وتقسيم المقاومة الحرارية لمقاومة البلاتين الصناعية ، ومقارنتها بنتائج حساب علاقة مقاومة درجة الحرارة التي تقدمها معادلة الأمراض القلبية الوعائية الشائعة الاستخدام ، لتحديد الاختلافات بين الاثنين ، واستكشاف طرق وطرق إنشاء مقياس حرارة دقة مقاومة البلاتين الصناعية كمعايير النقل. من خلال إجراء البحوث والتحليل على الثرمستورات الصناعية البلاتينية المتعددة المصنعة من قبل نماذج ومصنّعات مختلفة في نطاقات درجات حرارة مختلفة ، يتم تقديم النتائج التجريبية ، منحنيات البيانات ، وأخطاء القياس الناتجة عن استخدام طريقتين مختلفتين لمعايرة كل مقياس حرارة.
أظهرت النتائج التجريبية أن طريقة الاستيفاء لمقياس درجة الحرارة الدولي -1990 ممكنة لمقاييس الحرارة الصناعية لمقاومة البلاتين. بالمقارنة مع طريقة الحساب لمعادلة الأمراض القلبية الوعائية لمعايرة مقاومة البلاتين الصناعية ، فإنها تتمتع بدقة واتساق أفضل. في السابق ، أجرت المؤسسات الوطنية لإيطاليا وكندا أبحاثًا حول طريقة قسم مقاومة البلاتين الصناعية باستخدام صيغة الاستيفاء لمقياس درجة الحرارة الدولي.
تركز الطرق التقليدية لتحسين دقة واستقرار قياس درجة حرارة المقاومة الصناعية على نقاء المكون وتكنولوجيا التغليف وعمليات التصنيع ؛ تم اقتراح نهج جديد من حيث طرق الحساب ، ووضع الأساس لتحسين أنظمة انتقال قيمة درجة الحرارة وتتبعها لمقاومات البلاتين الدقيقة ومقاومات البلاتين الصناعية ، والتي يمكن تطبيقها على نطاق واسع في مجال قياس درجة الحرارة لمقاومات البلاتين الصناعية.