RTD（抵抗温度検出器）プローブの精度は、正確な温度測定が必要なさまざまな産業の重要な要因です。大手RTDプローブサプライヤーとして、お客様の多様なニーズを満たすために高い精度センサーを提供することの重要性を理解しています。このブログでは、RTDプローブの精度が温度でどのように変化するかを掘り下げ、この関係に影響を与える要因を調査します。
RTDプローブの基本
RTDプローブは、金属の電気抵抗が温度とともに予想通り変化するという原則に基づいて動作します。最も一般的には、プラチナは、その優れた安定性、直線性、および広い温度範囲のため、RTDの検知要素として使用されます。抵抗 - プラチナRTDの温度関係は、Callendar -Van Dusen方程式によって近似できます。
[r_t = r_0（1+ a t+ b t^2+ c（t -100）t^3）]
ここで、（r_t）は温度（t）での抵抗です（°C）、（r_0）は0°Cでの抵抗、（a）、（b）、および（c）は使用される白金のタイプに固有の定数です。
RTDプローブの精度は、通常、理想的な抵抗 - 温度曲線に関する許容範囲として指定されます。たとえば、産業用の一般的な耐性 - グレードRTDは±0.15°C + 0.002 | t |であり、ここで（t）は°Cの温度です。これは、実際の温度読み取り値がこの量によって真の温度から逸脱する可能性があることを意味します。
温度が精度にどのように影響するか
直線性偏差
温度がRTDプローブの精度に影響する主な方法の1つは、線形からの逸脱によるものです。プラチナRTDの抵抗 - 温度関係は、広い温度範囲で比較的線形ですが、まだ小さな非線形性があります。低温では、非直線性の顕著性が低く、RTDは非常に正確な測定値を提供できます。ただし、温度が上昇すると、非線形性がより重要になります。
たとえば、-200°C〜0°Cの範囲では、プラチナRTDの非直線性は比較的小さく、精度はしばしば指定された耐性内にあります。しかし、温度が500°Cを超えると、非直線性が測定された抵抗が理想的な値から逸脱し、温度測定のエラーにつながる可能性があります。これらの非線形性を補うために、特に高温ではキャリブレーションが必要になることがよくあります。
自己加熱
異なる温度でRTDプローブの精度に影響を与えるもう1つの要因は、自己加熱です。電流がRTDを通過してその抵抗を測定すると、電気エネルギーの一部が熱として消散されます。この自己加熱により、RTDセンシング要素の温度が周囲の温度を超えて上昇し、実際の温度が過大評価されます。
自己加熱の量は、RTD（（p = i^2r）で消散する電力に比例します。ここで、（i）は電流、（r）は抵抗です）。より高い温度では、RTDの抵抗が増加します。つまり、特定の電流については、より多くの電力が消散し、より大きな自己加熱につながります。自己加熱エラーを最小限に抑えるために、低電流測定技術がよく使用され、RTDを適切に取り付けて、周囲の媒体への熱伝達を確保する必要があります。
材料特性が変更されます
RTDプローブで使用される材料の物理的特性は、温度とともに変化し、その精度に影響を与える可能性があります。たとえば、プラチナ検知要素の熱膨張係数とプローブ構造に使用される材料は、温度が変化するにつれて機械的応力とひずみを引き起こす可能性があります。これらの機械的効果は、RTDの抵抗の変化につながり、測定エラーをもたらす可能性があります。
さらに、高温では、プラチナ検知要素が酸化またはその他の化学反応を受ける可能性があり、その電気特性を変化させ、RTDの精度を低下させる可能性があります。これらの効果を緩和するために、高品質の材料がRTDプローブの構築に使用され、環境要素からセンシング要素を保護するために特別なコーティングまたはカプセルが適用されます。
温度に影響を与える要因 - 精度関係
RTD建設
RTDプローブの構築は、異なる温度でその精度を決定する上で重要な役割を果たします。設計されたセンシング要素と適切な断熱材を備えたプローブは、より正確な測定値を提供できます。たとえば、Thin -Film RTDの応答時間は、Wire -wend RTDと比較してより速い安定性があります。ただし、Wire -wend Rtdsはしばしばより堅牢であり、より高い温度に耐えることができます。
当社は、さまざまなアプリケーション要件を満たすために、さまざまなRTDプローブ設計を提供しています。たとえば、3D Printer Rtd高品質のプリントには、正確な温度制御が不可欠である3D印刷アプリケーション向けに特別に設計されています。コンパクトな設計と優れた熱応答があり、動的な環境でも正確な温度測定が確保されます。
較正
キャリブレーションは、RTDプローブの精度を確保するための不可欠なステップです。キャリブレーション中、RTDは複数の温度で既知の参照標準と比較され、測定誤差が決定されます。キャリブレーション曲線を使用して、測定値を修正できます。
キャリブレーションの頻度は、アプリケーションとRTDが使用される環境に依存します。実験室の研究や半導体製造などの高精度アプリケーションでは、頻繁なキャリブレーションが必要になる場合があります。私たちのKaptonテープ付きWZPM PT100 RTDセンサー工場です - 箱から出して正確な温度測定を確保するために校正されています。ただし、長期使用の場合は、定期的なキャリブレーションが依然として推奨されます。
環境条件
RTDプローブが動作する環境条件も、その精度に影響を与える可能性があります。湿度、振動、電磁干渉などの要因は、温度測定にエラーを導入する可能性があります。たとえば、湿度が高いと感知要素の腐食が発生し、抵抗の変化につながる可能性があります。
過酷な環境での信頼できる操作を確保するために、当社のRTDプローブは適切な保護で設計されています。PT100 Surface Rtd表面温度測定に適しており、水分や機械的損傷から保護するためにカプセル化されています。
精度の維持と改善
定期的な検査とメンテナンス
RTDプローブの定期的な検査とメンテナンスは、その長期の精度を確保するために不可欠です。これには、壊れたワイヤやゆるい接続などの物理的損傷のチェック、必要に応じてプローブのクリーニングが含まれます。さらに、RTDのキャリブレーションは、指定された許容範囲内にあることを確認するために定期的に検証する必要があります。
右のRTDプローブの選択
特定のアプリケーションに適したRTDプローブを選択することは、正確な温度測定を実現するために重要です。温度範囲、精度要件、応答時間、環境条件などの要因を考慮してください。当社の専門家チームは、お客様のニーズに最適なRTDプローブを選択するのに役立ちます。
結論
RTDプローブの精度は、非線形性、自己加熱、材料の特性の変化など、さまざまな要因により温度とともに変化します。これらの要因を理解し、キャリブレーション、適切な設置、定期的なメンテナンスなどの適切な手段を講じることで、広い温度範囲での正確な温度測定を確保するのに役立ちます。
信頼できるRTDプローブサプライヤーとして、高品質のセンサーに優れた精度と信頼性を提供することに取り組んでいます。お客様のアプリケーションにRTDプローブが必要な場合は、詳細についてはお問い合わせください。特定の要件について説明してください。私たちのチームは、温度測定のニーズに最適なソリューションを見つけるのを喜んで支援します。
参照
- オメガエンジニアリングによる「温度測定ハンドブック」
- ジョン・ワイリー＆サンズによる「産業温度測定」
