તાપમાન એ મુખ્ય ભૌતિક પરિમાણોમાંનું એક છે. રોજિંદા જીવનમાં અને ઉત્પાદન બંનેમાં તેનું માપન અને નિયંત્રણ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. આ માટે ઘણા વિશિષ્ટ ઉપકરણો છે. પ્રતિકાર થર્મોમીટર એ વિજ્ઞાન અને ઉદ્યોગમાં સક્રિય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા સૌથી સામાન્ય સાધનો પૈકીનું એક છે. આજે અમે તમને કહીશું કે રેઝિસ્ટન્સ થર્મોમીટર શું છે, તેના ફાયદા અને ગેરફાયદા અને વિવિધ મોડલ્સ પણ સમજીશું.
સામગ્રી
એપ્લિકેશન વિસ્તાર
પ્રતિકાર થર્મોમીટર ઘન, પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત માધ્યમોના તાપમાનને માપવા માટે રચાયેલ ઉપકરણ છે. તેનો ઉપયોગ બલ્ક ઘન પદાર્થોના તાપમાનને માપવા માટે પણ થાય છે.
પ્રતિકાર થર્મોમીટરને ગેસ અને તેલ ઉત્પાદન, ધાતુશાસ્ત્ર, ઊર્જા, આવાસ અને સાંપ્રદાયિક સેવાઓ અને અન્ય ઘણા ઉદ્યોગોમાં તેનું સ્થાન મળ્યું છે.
મહત્વપૂર્ણ! પ્રતિકાર થર્મોમીટરનો ઉપયોગ તટસ્થ અને આક્રમક બંને વાતાવરણમાં થઈ શકે છે. આ રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં ઉપકરણના પ્રસારમાં ફાળો આપે છે.
નૉૅધ! ઉદ્યોગમાં તાપમાન માપવા માટે પણ થર્મોકોલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તેના વિશે વધુ જાણો થર્મોકોપલ્સ વિશેનો અમારો લેખ.
સેન્સરના પ્રકારો અને તેમની લાક્ષણિકતાઓ
પ્રતિકારક થર્મોમીટર વડે તાપમાન માપન એક અથવા વધુ પ્રતિકાર સંવેદના તત્વો અને કનેક્ટિંગનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. વાયર, જે રક્ષણાત્મક કેસમાં સુરક્ષિત રીતે છુપાયેલ છે.
વાહનનું વર્ગીકરણ સંવેદનશીલ તત્વના પ્રકાર અનુસાર ચોક્કસ થાય છે.
GOST 6651-2009 અનુસાર મેટલ પ્રતિકાર થર્મોમીટર
અનુસાર GOST 6651-2009 તેઓ મેટલ રેઝિસ્ટન્સ થર્મોમીટર્સના જૂથને અલગ પાડે છે, એટલે કે, TS, જેનું સંવેદનશીલ તત્વ મેટલ વાયર અથવા ફિલ્મથી બનેલું નાનું રેઝિસ્ટર છે.
પ્લેટિનમ તાપમાન મીટર
પ્લેટિનમ ટીએસને અન્ય પ્રકારોમાં સૌથી સામાન્ય ગણવામાં આવે છે, તેથી તે મહત્વપૂર્ણ પરિમાણોને નિયંત્રિત કરવા માટે ઘણીવાર ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. તાપમાન માપન શ્રેણી આવેલું છે -200 °С થી 650 °С સુધી. લાક્ષણિકતા રેખીય કાર્યની નજીક છે. સૌથી સામાન્ય પ્રકારો પૈકી એક છે Pt100 (Pt - પ્લેટિનમ, 100 - એટલે કે 0 ° સે પર 100 ઓહ્મ).
મહત્વપૂર્ણ! આ ઉપકરણનો મુખ્ય ગેરલાભ એ રચનામાં કિંમતી ધાતુના ઉપયોગને કારણે ઊંચી કિંમત છે.
નિકલ પ્રતિકાર થર્મોમીટર્સ
તાપમાનની સાંકડી શ્રેણી (-60 °С થી 180 °С સુધી) અને ઓપરેશનલ મુશ્કેલીઓ, જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે તેમની પાસે સૌથી વધુ તાપમાન ગુણાંક છે 0.00617 °સે-1.
અગાઉ, આવા સેન્સરનો ઉપયોગ શિપબિલ્ડિંગમાં થતો હતો, જો કે, હવે આ ઉદ્યોગમાં તેઓ પ્લેટિનમ વાહનો દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે.
કોપર સેન્સર્સ (TCM)
એવું લાગે છે કે કોપર સેન્સર્સના ઉપયોગની શ્રેણી નિકલ કરતા પણ સાંકડી છે (માત્ર -50 °С થી 170 °С સુધી), પરંતુ, તેમ છતાં, તે વધુ લોકપ્રિય પ્રકારનું વાહન છે.
ઉપકરણની સસ્તીતામાં રહસ્ય છે. કોપર સેન્સિંગ એલિમેન્ટ્સ ઉપયોગમાં સરળ અને અભૂતપૂર્વ છે, અને નીચા તાપમાન અથવા સંબંધિત પરિમાણો, જેમ કે દુકાનમાં હવાનું તાપમાન માપવા માટે પણ ઉત્તમ છે.
આવા ઉપકરણની સેવા જીવન ટૂંકી છે, જો કે, અને કોપર ટીએસની સરેરાશ કિંમત ખૂબ ખર્ચાળ નથી (લગભગ 1 હજાર રુબેલ્સ).
થર્મિસ્ટર્સ
થર્મિસ્ટર્સ રેઝિસ્ટન્સ થર્મોમીટર્સ છે જેનું સેન્સિંગ એલિમેન્ટ સેમિકન્ડક્ટરથી બનેલું છે. તે ઓક્સાઇડ, હલાઇડ અથવા એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મોવાળા અન્ય પદાર્થો હોઈ શકે છે.
આ ઉપકરણનો ફાયદો એ માત્ર ઉચ્ચ તાપમાન ગુણાંક જ નથી, પણ ભાવિ ઉત્પાદનને કોઈપણ આકાર આપવાની ક્ષમતા પણ છે (પાતળી ટ્યુબથી થોડા માઇક્રોન લાંબા ઉપકરણ સુધી). એક નિયમ તરીકે, થર્મિસ્ટર્સ તાપમાન માપવા માટે રચાયેલ છે -100 °С થી +200 °С.
ત્યાં બે પ્રકારના થર્મિસ્ટર્સ છે:
- થર્મિસ્ટર્સ - પ્રતિકારનું નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક છે, એટલે કે, તાપમાનમાં વધારો સાથે, પ્રતિકાર ઘટે છે;
- પોસ્ટર્સ - પ્રતિકારનો હકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક ધરાવે છે, એટલે કે, જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ પ્રતિકાર પણ વધે છે.
પ્રતિકાર થર્મોમીટર્સ માટે માપાંકન કોષ્ટકો
ગ્રેજ્યુએશન કોષ્ટકો એ એક સારાંશ ગ્રીડ છે જેના દ્વારા તમે સરળતાથી નક્કી કરી શકો છો કે કયા તાપમાને થર્મોમીટર ચોક્કસ પ્રતિકાર ધરાવશે. આવા કોષ્ટકો ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન કામદારોને ચોક્કસ પ્રતિકાર મૂલ્ય અનુસાર માપેલા તાપમાનના મૂલ્યનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરે છે.
આ કોષ્ટકની અંદર, ખાસ વાહન હોદ્દો છે. તમે તેમને ટોચની લાઇન પર જોઈ શકો છો. સંખ્યાનો અર્થ 0°C પર સેન્સરનું પ્રતિકાર મૂલ્ય છે, અને અક્ષર એ ધાતુ છે જેમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે.
મેટલને નિયુક્ત કરવા માટે, આનો ઉપયોગ કરો:
- પ અથવા પં - પ્લેટિનમ;
- એમ - તાંબુ;
- એન - નિકલ.
ઉદાહરણ તરીકે, 0 ° સે પર 50 ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે 50M એ કોપર RTD છે.
નીચે થર્મોમીટર્સના માપાંકન કોષ્ટકનો ટુકડો છે.
| 50M (ઓહ્મ) | 100M (ઓહ્મ) | 50P (ઓહ્મ) | 100P (ઓહ્મ) | 500P (ઓહ્મ) | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 °સે | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0 °સે | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50 °સે | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100 °С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150 °С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
સહનશીલતા વર્ગ
સહનશીલતા વર્ગને ચોકસાઈ વર્ગની વિભાવના સાથે મૂંઝવણમાં ન આવવું જોઈએ. થર્મોમીટરની મદદથી, અમે માપન પરિણામને સીધું માપતા નથી અને જોઈ શકતા નથી, પરંતુ વાસ્તવિક તાપમાનને અનુરૂપ પ્રતિકાર મૂલ્યને અવરોધો અથવા ગૌણ ઉપકરણોમાં સ્થાનાંતરિત કરીએ છીએ. તેથી જ એક નવો કોન્સેપ્ટ રજૂ કરવામાં આવ્યો છે.
સહિષ્ણુતા વર્ગ એ વાસ્તવિક શરીરના તાપમાન અને માપન દરમિયાન મેળવેલ તાપમાન વચ્ચેનો તફાવત છે.
TS ચોકસાઈના 4 વર્ગો છે (સૌથી સચોટ થી મોટી ભૂલ ધરાવતા ઉપકરણો સુધી):
- એએ;
- પરંતુ;
- બી;
- થી.
અહીં સહનશીલતા વર્ગોના કોષ્ટકનો ટુકડો છે, તમે સંપૂર્ણ સંસ્કરણ જોઈ શકો છો GOST 6651-2009.
| ચોકસાઈ વર્ગ | સહનશીલતા, °С | તાપમાન શ્રેણી, °С | ||
|---|---|---|---|---|
| કોપર ટી.એસ | પ્લેટિનમ TS | નિકલ ટી.એસ | ||
| એએ | ±(0.1 + 0.0017 |t|) | - | -50 °С થી +250 °С સુધી | - |
| પરંતુ | ±(0.15+0.002 |t|) | -50 °С થી +120 °С | -100 °С થી +450 °С સુધી | - |
| એટી | ±(0.3 + 0.005 |t|) | -50 °С થી +200 °С | -195 °С થી +650 °С સુધી | - |
| થી | ±(0.6 + 0.01 |t|) | -180 °С થી +200 °С | -195 °С થી +650 °С સુધી | -60 °С થી +180 °С |
કનેક્શન ડાયાગ્રામ
પ્રતિકારનું મૂલ્ય શોધવા માટે, તેને માપવું આવશ્યક છે. તેને માપવાના સર્કિટમાં શામેલ કરીને આ કરી શકાય છે. આ માટે, 3 પ્રકારના સર્કિટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે વાયરની સંખ્યામાં અને પ્રાપ્ત માપન ચોકસાઈમાં ભિન્ન છે:
- 2-વાયર સર્કિટ. તેમાં વાયરની ન્યૂનતમ સંખ્યા છે, જેનો અર્થ છે કે તે સૌથી સસ્તો વિકલ્પ છે. જો કે, આ યોજના પસંદ કરતી વખતે, શ્રેષ્ઠ માપન ચોકસાઈ પ્રાપ્ત કરવી શક્ય બનશે નહીં - વપરાયેલ વાયરનો પ્રતિકાર થર્મોમીટરના પ્રતિકારમાં ઉમેરવામાં આવશે, જે વાયરની લંબાઈને આધારે ભૂલ રજૂ કરશે. ઉદ્યોગમાં, આવી યોજનાનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે. તેનો ઉપયોગ માત્ર માપન માટે થાય છે જ્યાં વિશેષ ચોકસાઈ મહત્વપૂર્ણ નથી અને સેન્સર ગૌણ કન્વર્ટરની નજીકમાં સ્થિત છે. 2-વાયર ડાબી ચિત્રમાં બતાવેલ છે.
- 3-વાયર સર્કિટ. અગાઉના વર્ઝનથી વિપરીત, એક વધારાનો વાયર અહીં ઉમેરવામાં આવ્યો છે, જે ટૂંક સમયમાં અન્ય બે માપણીઓમાંથી એક સાથે જોડાયેલ છે. તેનું મુખ્ય લક્ષ્ય છે કનેક્ટેડ વાયરનો પ્રતિકાર મેળવવાની ક્ષમતા અને આ મૂલ્ય બાદ કરો (વળતર) સેન્સરમાંથી માપેલા મૂલ્યમાંથી. ગૌણ ઉપકરણ, મુખ્ય માપન ઉપરાંત, બંધ વાયર વચ્ચેના પ્રતિકારને પણ માપે છે, ત્યાં સેન્સરથી અવરોધ અથવા ગૌણ સુધીના કનેક્શન વાયરના પ્રતિકારનું મૂલ્ય મેળવે છે. વાયર બંધ હોવાથી, આ મૂલ્ય શૂન્ય હોવું જોઈએ, પરંતુ વાસ્તવમાં, વાયરની મોટી લંબાઈને કારણે, આ મૂલ્ય ઘણા ઓહ્મ સુધી પહોંચી શકે છે.આગળ, વાયરના પ્રતિકારના વળતરને કારણે, વધુ સચોટ રીડિંગ્સ પ્રાપ્ત કરીને, આ ભૂલ માપેલા મૂલ્યમાંથી બાદ કરવામાં આવે છે. આવા જોડાણનો ઉપયોગ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં થાય છે, કારણ કે તે જરૂરી ચોકસાઈ અને સ્વીકાર્ય કિંમત વચ્ચે સમાધાન છે. 3-વાયર કેન્દ્રીય આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.
- 4-વાયર સર્કિટ. ધ્યેય ત્રણ-વાયર સર્કિટનો ઉપયોગ કરતી વખતે સમાન છે, પરંતુ ભૂલ વળતર બંને ટેસ્ટ લીડ્સ પર છે. ત્રણ-વાયર સર્કિટમાં, બંને ટેસ્ટ લીડ્સનું પ્રતિકાર મૂલ્ય સમાન મૂલ્ય હોવાનું માનવામાં આવે છે, પરંતુ હકીકતમાં તે સહેજ અલગ હોઈ શકે છે. ચાર-વાયર સર્કિટમાં બીજો ચોથો વાયર ઉમેરીને (ટૂંકી બીજી ટેસ્ટ લીડ), તેના પ્રતિકાર મૂલ્યને અલગથી મેળવવાનું શક્ય છે અને વાયરમાંથી તમામ પ્રતિકાર માટે લગભગ સંપૂર્ણપણે વળતર આપે છે. જો કે, આ સર્કિટ વધુ ખર્ચાળ છે, કારણ કે ચોથા વાહકની આવશ્યકતા છે, અને તેથી તે ક્યાં તો પૂરતા ભંડોળ સાથેના સાહસોમાં અથવા જ્યાં વધુ ચોકસાઈની જરૂર હોય તેવા પરિમાણોના માપમાં લાગુ કરવામાં આવે છે. 4-વાયર કનેક્શન યોજના તમે યોગ્ય ચિત્રમાં જોઈ શકો છો.
નૉૅધ! Pt1000 સેન્સર માટે, પહેલેથી જ શૂન્ય ડિગ્રી પર, પ્રતિકાર 1000 ઓહ્મ છે. તમે તેમને જોઈ શકો છો, ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીમ પાઇપ પર, જ્યાં માપેલ તાપમાન 100-160 ° સે છે, જે લગભગ 1400-1600 ઓહ્મને અનુરૂપ છે. વાયરનો પ્રતિકાર, લંબાઈના આધારે, આશરે 3-4 ઓહ્મ છે, એટલે કે. તેઓ વ્યવહારીક રીતે ભૂલને અસર કરતા નથી અને ત્રણ કે ચાર વાયર કનેક્શન સ્કીમનો ઉપયોગ કરવામાં બહુ મહત્વ નથી.
પ્રતિકાર થર્મોમીટર્સના ફાયદા અને ગેરફાયદા
કોઈપણ સાધનની જેમ, પ્રતિકાર થર્મોમીટરના ઉપયોગના ઘણા ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ચાલો તેમને ધ્યાનમાં લઈએ.
ફાયદા:
- લગભગ રેખીય લાક્ષણિકતા;
- માપ એકદમ સચોટ છે (ભૂલ 1°С થી વધુ નહીં);
- કેટલાક મોડેલો સસ્તા અને ઉપયોગમાં સરળ છે;
- ઉપકરણોની વિનિમયક્ષમતા;
- કાર્ય સ્થિરતા.
ખામીઓ:
- નાની માપન શ્રેણી;
- માપનું નીચું મર્યાદિત તાપમાન;
- વધેલી ચોકસાઈ માટે વિશેષ જોડાણ યોજનાઓનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત, જે અમલીકરણની કિંમતમાં વધારો કરે છે.
પ્રતિકારક થર્મોમીટર લગભગ તમામ ઉદ્યોગોમાં સામાન્ય ઉપકરણ છે. પ્રાપ્ત ડેટાની ચોકસાઈ માટે ભય વિના આ ઉપકરણ સાથે નીચા તાપમાનને માપવાનું અનુકૂળ છે. થર્મોમીટર ખૂબ ટકાઉ નથી, જો કે, વાજબી કિંમત અને સેન્સરને બદલવાની સરળતા આ નાની ખામીને આવરી લે છે.
સમાન લેખો:
