Wärmewiderstände (z. B. PT100, PT1000) als häufig in der Industrie verwendete Temperatursensoren sind von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst. Im Folgenden werden die Ursachen für Temperaturabweichungen in Bezug auf Hardware, Installation und Umgebung analysiert und gezielte Lösungen vorgeschlagen.

Fehler durch Hardwarefaktoren

Widerstand-Temperatur-Eigenschaften Abweichung:

Der nominale Widerstandswert des Wärmewiderstands (z. B. 100 Ω bei 0 °C bei PT100) kann aufgrund von Produktionsprozessdifferenzen anfänglich abweichen. Wenn es nicht in der Fabrik kalibriert oder im Gebrauch veraltet wird, können die Messwerte von den wahren Werten abweichen.

Lösung: Wählen Sie einen Wärmewiderstand mit Genauigkeit (± 0,15 ° C) und überprüfen Sie regelmäßig die Kalibrierung des Messgerätes; Für kritische Geräte werden intelligente Sender mit Temperaturkompensation verwendet, um die Widerstands-Temperaturkurve automatisch zu korrigieren.

Leitungswiderstandsstörungen:

Der Leitwiderstand eines Drei- oder Zweidrahtwärmewiderstands wird auf die Messschaltung überlagert, insbesondere bei der Übertragung über lange Entfernungen (z. B. > 50 m), der Leitwiderstand (etwa 0,1 Ω / m) kann mehrere Grad Celsius-Fehler einführen.

Lösung: Verwenden Sie die Vier-Draht-Methode, um den Einfluss des Leitungswiderstands zu beseitigen; Wenn ein Drei-Leiter-System verwendet werden muss, müssen Sie sicherstellen, dass die drei Leitungen gleichmäßig sind und dass der Leitungswiderstand durch Hardware-Kompensation (z. B. Brückenbalance) oder Software korrigiert wird.

Schlechter Kontakt des Steckverbinders:

Oxidation, Lösen oder Schweißpunktschweißen der Anschlussklemmen können zu einem erhöhten Kontaktwiderstand führen, der den Messwert schwankt oder niedrig macht.

Lösung: Regelmäßige Überprüfung der Steckverbinder, Schleifen der Oxidschicht mit Schleifpapier; Verbesserte Kontaktzuverlässigkeit durch die Wahl von vergoldeten oder federlichen Steckverbindern; Vermeiden Sie den Einsatz von Schweißverbindungen in Vibrationsumgebungen.

II. Installation und Verwendung

Nicht ausreichende Tiefe:

Der thermische Widerstand ist nicht in das Messmedium (z. B. Rohr, Ofen) eingesetzt, was zu einer Verzögerung oder einem niedrigen Messwert führt, der von der Umgebungstemperatur beeinflusst wird.

Lösung: Bestimmen Sie die Einführungstiefe (in der Regel 1/3 bis 1/2 des Rohrdurchmessers) basierend auf den Mediumeigenschaften und installieren Sie eine Schutzhülle, um den Wärmeleitverlust zu reduzieren.

Zu lange Reaktionszeit:

Eine schlechte Wärmeleitfähigkeit des Schutzhüllenmaterials (z. B. Edelstahl) oder eine zu dicke Wärmewiderstandssonde verlängert die Wärmereaktionszeit (z. B. ein Anstieg von 25 ° C auf 100 ° C dauert > 10 Sekunden) und kann keine schnellen Temperaturänderungen erfassen.

Lösung: Wählen Sie eine dünnwandige Hülle (z. B. 0,5 mm Wanddicke) oder einen dünnwandigen Wärmewiderstand; In dynamischen Temperaturmessszenarien wird die Reaktionsverzögerung durch einen Algorithmus kompensiert.

Umweltstörungen und Mangel an Wartung

Elektromagnetische Störungen:

Elektromagnetische Felder, die von Geräten wie Frequenzumrichtern und Motoren erzeugt werden, können an Messleitungen gekoppelt werden, was zu Signalschwankungen führt.

Lösung: Schirmt das Signalkabel durch ein Metallrohr oder wählt ein Wärmewiderstandskabel mit einer Schirmschicht; Entfernen Sie sich von starken elektromagnetischen Sensoren.

Verschmutzung und Korrosion:

Wärmewiderstandssonden, die sich aufbauen, vergraben oder durch korrosives Medium erodieren, können ihre Wärmeleitfähigkeit verändern und zu Temperaturabweichungen führen.

Lösung: Regelmäßige Reinigung der Sondenoberfläche; Wählen Sie eine Gehäuse aus korrosionsbeständigen Materialien (z. B. Hastings) oder eine zusätzliche Schutzhülle in korrosiven Umgebungen.

Kalte Temperaturkompensation:

Wenn ein Thermoelement verwendet wird, um einen Wärmewiderstand anzuschließen (Fehlerverbindung) oder ein Ausfall des Moduls zu kompensieren, kann dies zu einem Fehler bei der Temperaturmessung am kalten Ende führen.

Lösung: Stellen Sie sicher, dass das Messsystem für den Wärmewiderstand bestimmt ist (z. B. Ausgang von 4 bis 20 mA), um eine Mischung von Thermoelementen zu vermeiden; Überprüfen Sie, ob die Parameter des Kompensationsmoduls korrekt eingestellt sind.

Kalibrierungs- und Verifizierungsmethoden

Vergleichliche Kalibrierung:

Stellen Sie den Wärmewiderstand gleichzeitig mit einem Standard-Thermometer (z. B. Präzisionsplatin-Widerstandsthermometer) in einen Thermostatschalter, vergleichen Sie die Ausgangswerte, berechnen Sie Fehler und korrigieren Sie sie.

Trockenofen Test:

Verwenden Sie den Trockenofen, um ein stabiles Temperaturfeld zu erzeugen, um die Genauigkeit des Wärmewiderstands im gesamten Messbereich zu überprüfen, insbesondere auf die Linearität des Tieftemperaturbereichs (-50 ~ 0 ° C) und des Hochtemperaturbereichs (> 300 ° C).

Durch die Optimierung der Hardwareauswahl, die Standardisierung des Installationsprozesses, die Verbesserung des Umweltschutzes und die regelmäßige Kalibrierung kann die Temperaturmessgenauigkeit des Wärmewiderstands innerhalb von ± 0,5 ° C stabilisiert werden, um die Anforderungen der industriellen Prozesssteuerung zu erfüllen.