Как правильно выбрать датчик температуры? 4 основных принципа.

В данной статье рассматриваются контактные датчики температуры, такие как термопары и термосопротивления. Задача заключается в подборе подходящего термодатчика для определенного процесса. Для этого необходимо ответить на 4 ключевых вопроса:

1. Какая температура должна измеряться? Необходимо определить максимальную температуру в случае процесса нагрева или минимальную температуру для процесса охлаждения. В зависимости от этого, выбирается подходящий термодатчик. Например, для высоких температур до 1000°C можно использовать хромель-алюмель ХА (К) или нихросил-нисил НН(N) термопары, а для низких температур ниже -70°C – термосопротивления 50П и 100П, которые способны работать от -196°C.
2. Как будет монтироваться датчик? Важно учитывать, есть ли уже технологические отверстия или резьбовые втулки для установки датчиков на оборудовании. В зависимости от этого, можно выбрать датчики с резьбовым штуцером или другой тип монтажа, а также дополнительную арматуру для монтажа, такую как гильзы и бобышки.
3. Куда датчик будет передавать свои показания? Это может быть терморегулятор, модуль аналогового ввода или ПЛК. Важно выбрать датчик, совместимый с используемым прибором или системой. Например, для подключения к ПЛК или программируемому реле можно выбрать датчик с унифицированным выходным сигналом тока 4-20 мА или с интерфейсом RS-485.
4. Сигнальный кабель от места установки датчика до вторичного прибора уже проложен? Или планируется закупать отдельно от датчика и прокладывать? Если кабель проложен, или неизвестно даже примерное расстояние от точки измерения температуры до прибора – то следует выбирать датчик с коммутационной головкой. Также этот вариант предпочтителен при измерении высоких температур. Если же расстояние известно, и температуры относительно невысоки – до 250°C (термосопротивления) или до 400 °C (термопары), то можно выбрать датчик с уже встроенным кабелем с заказной длиной. То есть датчик с кабельным выводом. В этом случае можно будет не “заморачиваться” с подключением кабеля к датчику. А в случае с термопарой это убережет от ошибки подбора кабеля к датчику или его неверного подключения.

Если необходимо передавать показания датчика на расстояние в сотни метров, то рекомендуется выбирать термометры с выходным сигналом 4-20 мА или с интерфейсом RS-485. Это обеспечит стабильную и точную передачу данных на дальние расстояния.

При выборе термодатчика также следует учитывать диапазон измеряемых температур. Для более низких температур до 400-500°C обычно рекомендуется использовать термосопротивления, такие как платиновые RTD (сопротивление температуры), так как они предоставляют высокую точность в данном диапазоне. А для более высоких температур рекомендуются термопары, так как они способны работать при экстремальных условиях и высоких температурах.

Важным аспектом при выборе термодатчика является требуемая точность измерения. Если точность играет критическую роль, то предпочтение следует отдать термодатчикам класса А или термопаре ПП 1-го класса допуска (например, на основе калибровочной термопары КТМС). Они обеспечивают высокую точность и надежность. В то время как для менее требовательных задач, где высокая точность не является первостепенной, можно выбрать термодатчики класса В и термопару ПП 2-го класса допуска.

Итак, для начала подбора термодатчика нужно ответить на вопросы: