Типы термометров сопротивления

К проводникам термопреобразователя сопротивления предъявляется ряд требований:

– стабильность градуировочной характеристики;

– воспроизводимость результатов измерения, обеспечивающая взаимозаменяемость термопреобразователей;

– нечувствительность к малым примесям;

– линейность функции R = f (t);

– высокое значение температурного коэффициента электрического сопротивления;

– большое удельное сопротивление;

– невысокая стоимость материалов.

В большей степени указанным требованиям соответствуют чистые металлы. При снятии механических напряжений в металле путем отжига эти характеристики достигают максимального значения.

Из чистых металлов наиболее пригодными для изготовления термометров сопротивления являются платина и медь.

Платина является наилучшим материалом, так как легко получается в чистом виде, обладает хорошей воспроизводимостью, химически инертна в окислительной среде при высоких температурах, имеет достаточно высокий температурный коэффициент, высокое удельное сопротивление. Недостатком является нелинейность функции R = f (t) и высокая стоимость.

Платиновые термометры сопротивления используются как рабочие образцы эталонов.

Медь легко получается в чистом виде, но ограничена по температурам применения.

 

Конструкция термометров сопротивления

Термопреобразователи сопротивления имеют специальную арматуру, сходную с арматурой термопар. На рисунке представлена конструкция, которая наиболее часто используется для измерения температуры в трубопроводах и устройствах, находящихся под давлением. В качестве изоляции удлиняющих проводов применяют одно- и двухканальные трубки или бусы 3, изготовленные из фарфора или ПХВ. Свободное пространство заполнено порошком окиси алюминия для улучшения теплопередачи.

Чувствительный элемент платинового термометра сопротивления представляет собой платиновую спираль 1 из тонкой проволоки, помещенную в капиллярные каналы керамического каркаса 4. К верхним концам этих спиралей припаяны платиновые или иридиевородиевые выводы 2, к которым привариваются удлиняющие проводники. Для крепления платиновых спиралей и выводов в керамическом каркасе используют глазурь или термоцемент 3. Пространство между платиновыми спиралями и стенками каналов каркаса заполнено порошком окиси алюминия, который служит изолятором и улучшает тепловой контакт между спиралями и каркасом. Чувствительный элемент медноготермометра сопротивления представляет собой многослойную безиндукционную обмотку 5 из медной изолированной проволоки диаметром 0,08 мм, намотанную на цилиндрический каркас из пластмассы и загерметизированную с помощью фторопластовой пленки или слоя лака 6. К концам обмотки припаяны медные выводы 7. Собранный чувствительный элемент помещается в металлическую гильзу 8, засыпается керамическим порошком и герметизируется.

Термометры сопротивления бывают одинарными и двойными (с одним и двумя чувствительными элементами). В последнем случае термометр подключается к двум отдельным приборам.