Wśród różnorodnych czujników temperatury stosowanych w przemyśle, nauce, medycynie i automatyce domowej, czujnik Pt100 wyróżnia się wysoką dokładnością, stabilnością i szerokim zakresem pomiarowym. Poznaj jego budowę, zalety, wady, szerokie spektrum zastosowań oraz rodzaje i sposoby montażu.
Budowa i działanie czujnika Pt100
Sercem czujnika Pt100 jest opróżnik platynowy, którego rezystancja rośnie wraz z temperaturą. Umieszczony jest on w obudowie ze stali nierdzewnej lub ceramicznej, chroniącej przed uszkodzeniami mechanicznymi i czynnikami zewnętrznymi. Czujnik przekształca temperaturę na sygnał elektryczny, interpretowany następnie przez urządzenia pomiarowe.
Prosta konstrukcja zapewnia wysoką niezawodność i łatwość użytkowania. Czujniki Pt100 nie wymagają kalibracji i mogą pracować w trudnych warunkach.
Elementy składowe czujnika Pt100
- Opróżnik platynowy: serce czujnika, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą.
- Przewody doprowadzające: służą do przesyłania sygnału elektrycznego do urządzenia pomiarowego.
- Osłona: chroni czujnik przed uszkodzeniami mechanicznymi i czynnikami zewnętrznymi.
Zalety i wady czujnika Pt100
Zalety:
- Wysoka dokładność: typowa dokładność to ±0,3°C w zakresie od 0°C do 100°C.
- Szeroki zakres pomiarowy: czujniki Pt100 pracują w temperaturach od -200°C do 850°C.
- Stabilność: rezystor platynowy jest bardzo stabilny, co oznacza minimalny dryft temperatury w czasie.
- Odporność na warunki atmosferyczne: czujniki Pt100 są odporne na wodę, pył i inne czynniki atmosferyczne.
- Długi czas eksploatacji: czujniki Pt100 mogą pracować przez wiele lat bez wymiany.
Wady:
- Wysoka cena: czujniki Pt100 są droższe od innych typów czujników temperatury, np. termistorów.
- Wrażliwość na zakłócenia elektromagnetyczne: czujniki Pt100 mogą być wrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne, co może prowadzić do błędnych pomiarów.
- Ograniczona odporność na wibracje: czujniki Pt100 mogą ulec uszkodzeniu w przypadku silnych wibracji.
Zastosowania czujnika Pt100
Czujniki Pt100 są stosowane w wielu różnych dziedzinach, m.in.:
Przemysł
- Do pomiaru temperatury w procesach przemysłowych, np. w przemyśle chemicznym, petrochemicznym, spożywczym i farmaceutycznym.
- Do kontroli temperatury pieców i innych urządzeń grzewczych.
- Do monitorowania temperatury w systemach chłodniczych i klimatyzacyjnych.
Nauka
- Do precyzyjnego pomiaru temperatury w laboratoriach naukowych.
- Do badań naukowych w różnych dziedzinach, np. w fizyce, chemii i biologii.
- Do kalibracji innych czujników temperatury.
Medycyna
- Do pomiaru temperatury ciała pacjentów, np. w trakcie operacji.
- Do monitorowania temperatury w urządzeniach medycznych, np. w inkubatorach.
- Do diagnostyki i terapii niektórych schorzeń.
HVAC
- Do sterowania systemami ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.
- Do monitorowania temperatury w budynkach.
- Do zapewniania komfortu cieplnego w pomieszczeniach.
Automatyka domowa
- Do sterowania systemami ogrzewania i klimatyzacji w domach.
- Do monitorowania temperatury w pomieszczeniach.
- Do automatyzacji sterowania temperaturą w domu.
Rodzaje czujników Pt100:
Ze względu na sposób montażu:
- Czujniki zanurzeniowe: do pomiaru temperatury cieczy i gazów.
- Czujniki powierzchniowe: do pomiaru temperatury powierzchni płaskich.
- Czujniki do powietrza: do pomiaru temperatury powietrza.
- Czujniki głowicowe: montowane w głowicach przyłączeniowych termometrów.
- Czujniki obiektowe: montowane bezpośrednio na instalacji technologicznej.
- Czujniki na szynę: montowane w zabudowie panelowej.
Ze względu na konstrukcję:
- Czujniki cienkowarstwowe: charakteryzujące się szybkim czasem reakcji i mniejszym rozmiarem.
- Czujniki drutowe: charakteryzujące się większą odpornością na wibracje i wyższą dopuszczalną temperaturą pracy.
Ze względu na dokładność:
- Klasy A, B i C: im wyższa klasa, tym wyższa dokładność pomiaru.
Dodatkowe funkcje:
- Niektóre czujniki Pt100 mogą być wyposażone w dodatkowe funkcje, takie jak:
- Wbudowany przetwornik sygnału
- Wyświetlacz LCD
- Możliwość programowania
Wybór odpowiedniego rodzaju czujnika Pt100 zależy od:
- Specyfiki zastosowania
- Zakresu temperatury
- Wymaganej dokładności
- Dostępnych środków finansowych
Montaż czujnika Pt100:
Czujniki Pt100 można montować na różne sposoby, m.in.:
- Wkręcanie: w przypadku czujników zanurzeniowych i powierzchniowych.
- Przyklejanie: w przypadku czujników powierzchniowych.
- Umieszczanie w oprawce: w przypadku czujników do powietrza.
- Montaż w głowicy przyłączeniowej: w przypadku czujników głowicowych.
- Montaż na szynie: w przypadku czujników na szynę.
Sposób montażu również zależy od specyfiki zastosowania.
Zobacz też: Czujnik kąta skrętu – za co odpowiada i jak działa ten element?
fot.: commons.wikimedia.org
