Principio y estructura de la resistencia térmica

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La resistencia térmica es el tipo de detector de temperatura más utilizado en rangos de temperatura medio-bajos. Sus principales características son una alta precisión en las mediciones y un rendimiento estable. Entre ellos, la resistencia termopar de platino tiene la mayor precisión en las mediciones. No solo se utiliza ampliamente en la medición de temperaturas en la industria, sino que también se emplea como instrumento de referencia estándar. 1. Principio de medición de temperatura por resistencia térmica y materiales utilizados. La medición de temperatura por resistencia térmica se basa en la propiedad de que la resistencia eléctrica de los conductores metálicos aumenta a medida que aumenta la temperatura. La mayoría de las resistencias térmicas están hechas de materiales metálicos puros. Actualmente, los materiales más utilizados son el platino y el cobre. Además, ahora también se empiezan a utilizar materiales como el tungsteno, el níquel, el manganeso y el rodio para fabricar resistencias térmicas. 2. Estructura de la resistencia térmica (1) Resistencia térmica de tipo avanzado. Según el principio de medición de temperatura de las resistencias térmicas, los cambios en la temperatura a medir se miden directamente a través de los cambios en su valor de resistencia. Por lo tanto, los cambios en la resistencia de los cables que conectan la resistencia térmica pueden influir en la medición de la temperatura. Para eliminar el efecto de la resistencia de los cables, generalmente se utiliza un sistema de tres o cuatro cables. (Sistema de dos líneas: se utilizan dos cables; uno para transmitir la energía eléctrica y el otro para transmitir la señal. Es decir, la carga que genera el sensor y la fuente de alimentación están conectados en serie. La fuente de alimentación proviene del exterior y se conecta en serie con la carga para poder alimentarla). Sistema de tres cables: En los sensores de sistema de tres cables, el extremo positivo de la fuente de alimentación y el extremo positivo de la salida de señal están separados, pero comparten un mismo terminal COM. Sistema de cuatro cables: dos cables para la alimentación y dos cables para la señal. La fuente de alimentación y la señal funcionan de forma separada. ) (2) Resistencia térmica revestida. La resistencia térmica revestida es un componente sólido que está compuesto por un elemento sensible a la temperatura (el cuerpo resistivo), cables de conexión, material aislante y una cubierta de acero inoxidable. Su diámetro exterior suele estar entre φ2 y φ8 mm. En comparación con las resistencias térmicas convencionales, presenta las siguientes ventajas: ① Tamaño reducido; no hay espacios de aire en su interior. Por lo tanto, su inercia térmica es baja, lo que resulta en un retraso menor en las mediciones ； ②Buenas propiedades mecánicas, resistente a las vibraciones y al impacto ； ③Se puede doblar, lo que facilita su instalación. ④ Tiene una larga vida útil. (3) Resistencia térmica de la superficie frontal. El elemento sensible a la temperatura de esta resistencia térmica está compuesto por hilos resistentes sometidos a un tratamiento especial; estos hilos se encuentran en contacto directo con la superficie frontal del termómetro. En comparación con las resistencias térmicas axiales convencionales, esta resistencia permite medir con mayor precisión y rapidez la temperatura real de la superficie que se desea medir. Es adecuada para medir la temperatura de las superficies frontales de los cojinetes axiales y otros componentes mecánicos. (4) Resistencias térmicas a prueba de explosiones. Las resistencias térmicas a prueba de explosiones cuentan con una caja de conexiones de estructura especial, que permite contener las explosiones que podrían ocurrir debido a mezclas explosivas en su interior, causadas por chispas o arcos eléctricos. De esta manera, no se producen explosiones en el lugar de producción. Las resistencias térmicas a prueba de explosiones pueden utilizarse para la medición de temperaturas en áreas con riesgo de explosión, dentro de las categorías Bla~B3c. 3. Componentes del sistema de medición de temperatura con resistencias térmicas. Un sistema de medición de temperatura con resistencias térmicas está compuesto, por lo general, por las propias resistencias térmicas, los cables de conexión y los instrumentos de visualización. Es necesario prestar atención a los siguientes dos puntos: ① El valor de resistencia del termorresistor y el valor indicado en el instrumento de medición deben ser iguales. ② Para eliminar los efectos causados por las variaciones en la resistencia de los cables de conexión, es necesario utilizar un sistema de conexión de tres hilos. Como su nombre indica, la resistencia del termorresistor varía con la temperatura; por ejemplo, se utilizan alambres de platino o cobre, cuya resistencia es relativamente constante. Las resistencias térmicas utilizadas en la industria suelen ser de tipo Pt100, Pt10, Pt1000, Cu50 y Cu100. El rango de medición de las resistencias térmicas de platino es generalmente de -200 a 800 grados Celsius, mientras que el rango de las resistencias térmicas de cobre es de -40 a 140 grados Celsius. En el caso de las resistencias térmicas hechas con alambre de platino, su calibración se denomina Pt100. Es decir, su valor de resistencia es de 100 ohmios a 0 grados, 18,52 ohmios a -200 grados, 175,86 ohmios a 200 grados, y 375,70 ohmios a 800 grados. Por ejemplo, la resistencia térmica hecha con alambre de cobre, con un código de calibración de Cu50. A 0 grados, su resistencia es de 50 ohmios; a 100 grados, es de 71.400 ohmios. Las fórmulas de las resistencias térmicas son de la forma Rt=Ro(1+A*t+B*t*t). En esta fórmula, Rt representa la resistencia en un momento dado, mientras que Ro es el valor de la resistencia a cero grados Celsius. A, B y C son coeficientes establecidos. Para el Pt100, Ro equivale a 100. Definición del número de división: Representa el rango de temperatura, y también indica cuántos voltios o milivoltios generará cada tipo de termopar o resistencia térmica en función de dicha temperatura.