Constante de tiempo del sensor de temperatura y medidas de mejora de histéresis
Transductor, el uso de varias propiedades físicas del material en función de la temperatura cambia la temperatura en una señal de salida disponible. El sensor de temperatura es la parte central del instrumento de medición de temperatura y tiene una amplia variedad. Según el método de medición, se puede dividir en dos tipos: tipo de contacto y tipo sin contacto. De acuerdo con las características de los materiales del sensor y los componentes electrónicos, se divide en dos tipos: resistencia térmica y termopar. El sensor de temperatura moderno tiene una forma muy pequeña, lo que lo hace ampliamente utilizado en varios campos de la práctica de producción, y también proporciona innumerables comodidades y funciones para nuestras vidas.
Constante de tiempo del sensor de temperatura y medidas de mejora de histéresis
La constante de tiempo del sensor de temperatura y la histéresis están relacionadas con la capacidad térmica y la resistencia térmica del sensor de temperatura, a excepción del sensor de temperatura con una constante de tiempo y una histéresis baja. También debe garantizar una profundidad de inserción razonable y métodos de instalación adecuados para garantizar la precisión de la medición de temperatura, la estabilidad del sistema de control de temperatura y la calidad de control.
Sensor de temperatura constante de tiempo e histéresis
La práctica ha demostrado que el termopar, el termistor y el termómetro bimetálico retrasarán la salida por un período de tiempo cuando la temperatura medida cambie repentinamente. Este tiempo de retraso Δτ generalmente se llama histéresis pura o retraso puro. Después del retraso Δτ, cambiará en una ley similar a la curva exponencial (como se muestra en la figura a continuación). Si se ignora Δτ y el inicio del tiempo se realiza con el cambio de la temperatura media, la curva anterior se ajusta a T = △ T (1-e-t / τ), donde T es la temperatura; ΔT es el cambio de temperatura; es tiempo; τ es la constante de tiempo. La constante de tiempo corresponde al tiempo correspondiente a la tangente del punto inicial de la curva de reacción y la intersección de temperatura de equilibrio A, es decir, el tiempo requerido para que la salida cambie en un 63.2% ΔT.
La comprensión y el tratamiento correctos de la constante de tiempo y la histéresis de los sensores de temperatura es un tema importante. Está relacionado con si la temperatura se puede medir correctamente y si el cambio de la temperatura medida se refleja en el tiempo. Tiene un efecto fundamental sobre la estabilidad y la calidad del sistema de control de temperatura, por lo que es un problema que no se puede ignorar. Cómo mejorar la constante de tiempo y la histéresis del sensor de temperatura
Cómo mejorar la constante de tiempo y el retraso del sensor de temperatura
La constante de tiempo del sensor de temperatura y la magnitud de la histéresis dependen de la capacidad térmica y la resistencia térmica del componente. Debido a que el sensor de temperatura necesita absorber una cierta cantidad de calor, el calor requerido para cambiar 1 ° C es la capacidad de calor del sensor de temperatura, y cuanto menor sea la capacidad de calor, mejor. La transferencia de calor del sensor de temperatura necesita superar la resistencia térmica, que está directamente relacionada con la estructura y el tamaño del componente. El metal es un buen conductor del calor, y el tamaño de la resistencia térmica a menudo se ve afectado por el espacio de aire del sensor de temperatura, el aislamiento y la funda protectora.
Los sensores de temperatura tienen constantes de tiempo e histéresis grandes, que generalmente varían de decenas de segundos a minutos. Por lo tanto, la influencia en la temperatura de medición y control es muy grande, especialmente la estabilidad del sistema de control de temperatura. Por lo tanto, en la aplicación de campo, además del sensor de temperatura con una pequeña constante de tiempo e histéresis, también debe prestar atención al método de instalación del sensor de temperatura. Es decir, debe haber una cierta profundidad de inserción al instalar, especialmente la resistencia térmica. Si la profundidad de inserción no es suficiente, causará un gran error; Cuando la tubería de proceso es más delgada, es necesario engrosar localmente la tubería o intentar instalar el sensor de temperatura en el codo de la tubería, de modo que el sensor de temperatura esté orientado hacia la dirección del flujo del fluido; Cuando se mide la temperatura del medio gas-líquido, es preferible medir la temperatura del líquido porque las características dinámicas y la estabilidad de la temperatura del líquido son superiores a la temperatura de la fase gaseosa; Si es necesario, también es posible llenar una lámina metálica u otro material conductor de calor entre el tubo protector y el elemento térmico (el termopar blindado o la resistencia blindada de platino se llena con polvo de alúmina de alta pureza entre el tubo protector y el componente). Para el termopar, también se puede usar un termopar de tipo abierto o tipo carcasa.
Constante de tiempo del sensor de temperatura y medidas de mejora de histéresis
La constante de tiempo del sensor de temperatura y la histéresis están relacionadas con la capacidad térmica y la resistencia térmica del sensor de temperatura, a excepción del sensor de temperatura con una constante de tiempo y una histéresis baja. También debe garantizar una profundidad de inserción razonable y métodos de instalación adecuados para garantizar la precisión de la medición de temperatura, la estabilidad del sistema de control de temperatura y la calidad de control.
Sensor de temperatura constante de tiempo e histéresis
La práctica ha demostrado que el termopar, el termistor y el termómetro bimetálico retrasarán la salida por un período de tiempo cuando la temperatura medida cambie repentinamente. Este tiempo de retraso Δτ generalmente se llama histéresis pura o retraso puro. Después del retraso Δτ, cambiará en una ley similar a la curva exponencial (como se muestra en la figura a continuación). Si se ignora Δτ y el inicio del tiempo se realiza con el cambio de la temperatura media, la curva anterior se ajusta a T = △ T (1-e-t / τ), donde T es la temperatura; ΔT es el cambio de temperatura; es tiempo; τ es la constante de tiempo. La constante de tiempo corresponde al tiempo correspondiente a la tangente del punto inicial de la curva de reacción y la intersección de temperatura de equilibrio A, es decir, el tiempo requerido para que la salida cambie en un 63.2% ΔT.
La comprensión y el tratamiento correctos de la constante de tiempo y la histéresis de los sensores de temperatura es un tema importante. Está relacionado con si la temperatura se puede medir correctamente y si el cambio de la temperatura medida se refleja en el tiempo. Tiene un efecto fundamental sobre la estabilidad y la calidad del sistema de control de temperatura, por lo que es un problema que no se puede ignorar. Cómo mejorar la constante de tiempo y la histéresis del sensor de temperatura
Cómo mejorar la constante de tiempo y el retraso del sensor de temperatura
La constante de tiempo del sensor de temperatura y la magnitud de la histéresis dependen de la capacidad térmica y la resistencia térmica del componente. Debido a que el sensor de temperatura necesita absorber una cierta cantidad de calor, el calor requerido para cambiar 1 ° C es la capacidad de calor del sensor de temperatura, y cuanto menor sea la capacidad de calor, mejor. La transferencia de calor del sensor de temperatura necesita superar la resistencia térmica, que está directamente relacionada con la estructura y el tamaño del componente. El metal es un buen conductor del calor, y el tamaño de la resistencia térmica a menudo se ve afectado por el espacio de aire del sensor de temperatura, el aislamiento y la funda protectora.
Los sensores de temperatura tienen constantes de tiempo e histéresis grandes, que generalmente varían de decenas de segundos a minutos. Por lo tanto, la influencia en la temperatura de medición y control es muy grande, especialmente la estabilidad del sistema de control de temperatura. Por lo tanto, en la aplicación de campo, además del sensor de temperatura con una pequeña constante de tiempo e histéresis, también debe prestar atención al método de instalación del sensor de temperatura. Es decir, debe haber una cierta profundidad de inserción al instalar, especialmente la resistencia térmica. Si la profundidad de inserción no es suficiente, causará un gran error; Cuando la tubería de proceso es más delgada, es necesario engrosar localmente la tubería o intentar instalar el sensor de temperatura en el codo de la tubería, de modo que el sensor de temperatura esté orientado hacia la dirección del flujo del fluido; Cuando se mide la temperatura del medio gas-líquido, es preferible medir la temperatura del líquido porque las características dinámicas y la estabilidad de la temperatura del líquido son superiores a la temperatura de la fase gaseosa; Si es necesario, también es posible llenar una lámina metálica u otro material conductor de calor entre el tubo protector y el elemento térmico (el termopar blindado o la resistencia blindada de platino se llena con polvo de alúmina de alta pureza entre el tubo protector y el componente). Para el termopar, también se puede usar un termopar de tipo abierto o tipo carcasa.
