En el campo de la medición de temperatura industrial, los termopares tipo caja de conexiones montados con brida móvil y los termómetros de resistencia de platino tipo junta montados en superficie son dos tipos comunes de sensores de temperatura. Tienen diferencias significativas en estructura, principio de funcionamiento, escenarios de aplicación y apariencia/cableado. Este artículo discutirá en detalle cómo distinguir entre estos dos tipos de sensores, ayudando a los lectores a comprenderlos y aplicarlos mejor.
I. Diferencias estructurales
1. Características estructurales de los termopares tipo caja de conexiones montados en brida móvil
Los termopares tipo caja de conexiones montadas con brida móvil constan principalmente de un elemento de termopar, una funda aislante, una funda protectora, un dispositivo de conexión de brida móvil y una caja de conexiones. El elemento termopar es el componente central del termopar, compuesto por dos alambres metálicos de diferentes materiales (como níquel-cromo/níquel-silicio, platino-rodio/platino, etc.), con sus extremos soldados entre sí para formar el extremo de medición. La funda aislante suele estar hecha de material cerámico (como tubo de corindón o tubo con alto contenido de alúmina), que posee resistencia a altas temperaturas y propiedades de aislamiento, y se utiliza para aislar los dos cables del termopar y evitar cortocircuitos. La funda protectora está hecha de un material seleccionado según las condiciones de trabajo (como acero al carbono, acero inoxidable, corindón, Hastelloy), y su función principal es proteger el elemento termopar de la corrosión o el impacto del medio. No se requiere una alta conductividad térmica, ya que el extremo caliente del termopar entra en contacto directamente con el medio, lo que resulta en un tiempo de respuesta rápido. El dispositivo de conexión de brida móvil se conecta al equipo o tubería a través de una placa de brida, lo que permite un ajuste fino-del sensor durante la instalación para adaptarse a diferentes posiciones y profundidades de instalación. La caja de conexiones se utiliza para conectar el elemento termopar y los cables de compensación y contiene un bloque de terminales. La estabilidad de la temperatura de la unión fría (evitando la proximidad a fuentes de calor) es una consideración clave y el índice de sellado no suele ser inferior a IP65.
2. Características estructurales de los termómetros de resistencia de platino tipo junta montados en superficie
Los termómetros de resistencia de platino con junta montada en superficie constan principalmente de un elemento sensor, una junta, un tubo protector y un dispositivo de cableado simple. El elemento sensor es el componente de medición de la temperatura central del termómetro de resistencia de platino, generalmente hecho de alambre de platino enrollado, que requiere suficiente intercambio de calor con la superficie medida. La junta es un diseño único del termómetro de resistencia de platino montado en superficie, hecha de acero inoxidable o aleación a base de níquel-, que posee alta resistencia mecánica y resistencia a la corrosión, lo que garantiza un contacto cercano entre el elemento sensor y la superficie medida para mejorar la precisión de la medición. El tubo protector está hecho de acero inoxidable, lo que ofrece alta resistencia mecánica y a la corrosión, protegiendo el elemento sensor de daños mecánicos y corrosión química. El dispositivo de cableado simple generalmente utiliza un método de salida-directa, sin una caja de conexiones separada. En cambio, los cables se pasan a través de orificios-de salida en el tubo protector, lo que da como resultado una estructura simple y una fácil instalación. Este diseño hace que el sensor sea compacto y adecuado para aplicaciones con restricciones de espacio-.
II. Diferencias en los principios de funcionamiento
1. Principio de funcionamiento de los termopares
Los termopares funcionan según el efecto Seebeck, donde un circuito cerrado compuesto por dos conductores diferentes genera un potencial termoeléctrico si las dos uniones están a diferentes temperaturas. El potencial termoeléctrico de un termopar es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el extremo de medición y el extremo de referencia. Midiendo la magnitud del potencial termoeléctrico se puede determinar indirectamente la temperatura en el extremo de medición. Los termopares tienen una velocidad de respuesta rápida, lo que los hace adecuados para medir temperaturas altas y temperaturas que cambian rápidamente.
2. Principio de funcionamiento de los termómetros de resistencia de platino
Los termómetros de resistencia de platino funcionan basándose en la característica de que la resistencia de un metal cambia con la temperatura; específicamente, el valor de resistencia del metal aumenta al aumentar la temperatura. Existe una cierta relación funcional entre el valor de resistencia de la resistencia de platino y la temperatura. Midiendo el valor de resistencia de la resistencia de platino, se puede calcular la temperatura de la superficie medida. Los termómetros de resistencia de platino tipo-junta montada en superficie-utilizan una junta para garantizar un contacto estrecho entre el elemento sensor y la superficie medida, lo que mejora la precisión y la estabilidad de la medición.
III. Diferencias en escenarios de aplicación
1. Escenarios de aplicación de termopares
Los termopares de caja de conexiones montados en brida activa-son adecuados para aplicaciones de medición de alta-temperatura que requieren una instalación fija y una respuesta rápida, como la temperatura del horno y la temperatura del metal fundido. Su rápida velocidad de respuesta les permite reflejar rápidamente los cambios de temperatura, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren una respuesta rápida. Además, los termopares tienen un amplio rango de medición, desde -200 grados hasta +1800 grados.
2. Escenarios de aplicación de los termómetros de resistencia de platino
Los termómetros de resistencia de platino tipo-junta montada en superficie-son adecuados para aplicaciones que requieren la medición de temperaturas de superficies sólidas, como las carcasas de equipos mecánicos y superficies de tuberías. El diseño de su junta permite un contacto cercano con la superficie medida, lo que mejora la precisión de la medición. Los termómetros de resistencia de platino ofrecen una alta precisión de medición, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren alta precisión, especialmente en el rango de temperatura media y baja (-200 grados a +500 grados). Además, los termómetros de resistencia de platino tipo-junta-montaje en superficie son fáciles de instalar, lo que los hace adecuados para aplicaciones con espacio limitado o que requieren una instalación rápida.
IV. Diferencias en apariencia y cableado
1. Apariencia y cableado de termopares
La cabeza de un termopar generalmente no tiene un cambio significativo en el diámetro porque su unión caliente entra en contacto directamente con el medio, lo que elimina la necesidad de elementos sensores de temperatura adicionales. La caja de conexiones generalmente contiene dos o cuatro cables (para termopares duales). Los cables de compensación tienen polaridad positiva y negativa y deben conectarse correctamente para evitar errores de medición.
2. Apariencia y cableado de los termómetros de resistencia de platino
Los termómetros de resistencia de platino tipo-almohadilla montada-en superficie tienen una almohadilla distinta en la cabeza, que es un diseño único para un contacto cercano con la superficie medida. El cableado generalmente se pasa a través de orificios para cables en el tubo protector y generalmente consta de dos o tres cables (sistema de uno o tres-cables) para compensar los errores de resistencia de los cables. Los termómetros de resistencia de platino no requieren distinguir entre polaridad positiva y negativa porque su principio de funcionamiento se basa en cambios de valores de resistencia en lugar de en la fuerza electromotriz.
V. Resumen
Los termopares de caja de conexiones montados en brida activa-y los termómetros de resistencia de platino tipo almohadilla-montados en superficie-tienen diferencias significativas en estructura, principio de funcionamiento, escenarios de aplicación, apariencia y cableado. Los termopares son adecuados para aplicaciones de medición de alta-temperatura que requieren una instalación fija y una respuesta rápida, mientras que los termómetros de resistencia de platino tipo almohadilla-montados en superficie-son adecuados para aplicaciones que requieren una medición de alta-precisión de temperaturas de superficies sólidas. En aplicaciones prácticas, se debe seleccionar el sensor apropiado en función de necesidades específicas. Al comprender las características estructurales y los principios de funcionamiento de estos dos sensores, se pueden comprender mejor sus escenarios de aplicación, proporcionando así soluciones más precisas y confiables para la medición de temperatura industrial.
