Dans les environnements industriels où la mesure précise de la température est essentielle, une technologie se distingue par sa fiabilité et sa précision: le capteur de température à résistance en platine Pt100.Connue pour son excellente linéaritéEn ce qui concerne la qualité, la stabilité et la résistance à la corrosion, ce capteur joue un rôle essentiel dans les applications industrielles de mesure de la température.
Comprendre le Pt100: la norme du platine
La désignation "Pt100" révèle des informations clés sur ce type de capteur. "Pt" signifie le platine, le métal noble utilisé comme élément de détection, tandis que "100" indique une résistance de 100Ω à 0 °C.Des conventions de dénomination similaires s'appliquent à d'autres détecteurs de température de résistance (RTD), comme le Cu100 (cuivre) ou le Ni120 (nickel).
Parmi les différents types de RDT, le Pt100 reste le plus largement utilisé.Les propriétés physiques et chimiques exceptionnelles du platine font des RTD à base de platine (souvent appelés thermomètres de résistance au platine ou PRT) le choix préféré pour les mesures de précision.
Principe de fonctionnement: relation résistance-température
Le Pt100 fonctionne selon un principe fondamental: à mesure que la température augmente, la résistance électrique de l'élément de platine augmente également.démontrant une variation constante d'environ 0.385Ω par degré Celsius.
Conformité à la norme internationale
Toutes les spécifications Pt100, y compris les valeurs de résistance, les coefficients de température, les tolérances et les codes de couleur des câbles, sont conformes à la norme internationale BS EN 60751:2008Cette normalisation assure l'interchangeabilité des capteurs de différents fabricants.
Pourquoi du platine?
Bien qu'il s'agisse d'un métal précieux aux coûts de matériaux plus élevés, le platine offre une linéarité et une stabilité inégalées pour la détection de la température.combiné avec une stabilité à haute températureOutre les RTD, le platine est également utilisé dans les thermocouples à haute température.
Notamment, la teneur réelle en platine dans un capteur Pt100 est minime, le maintien du matériel coûte une petite fraction du prix total du capteur.
Applications industrielles et types de capteurs
Les capteurs industriels Pt100 utilisent généralement l'une des deux technologies de détection suivantes: des éléments à film mince ou des éléments enroulés.
Éléments à film mince
La technologie à film mince domine les applications industrielles à haut volume et à faible coût.avec une production automatisée assurant une qualité constanteLes capteurs à film mince sont couramment utilisés dans les applications automobiles et électroménagers:
- Une construction robuste résiste à des chocs et à des vibrations importants
- Plage de fonctionnement standard de -70°C à +500°C
- Tolérances typiques de classe B ou de classe A (certaines atteignant une précision de 1/3 DIN)
Cependant, des limites existent. Les exigences de précision plus élevées réduisent la plage de température utilisable. Le cycle thermique peut entraîner une accumulation de contraintes entre la grille de platine et le substrat céramique,potentiellement affectant la précision à long terme.
Éléments en fil de fer
Les éléments enroulés en fil, bien que plus chers en raison de la production manuelle, offrent une fiabilité supérieure, en particulier en matière de stabilité à long terme.Ces capteurs disposent de bobines de platine enroulées à la main insérées dans des isolants céramiques poreux, permettant une expansion thermique libre sans accumulation de contraintes.
Les principaux avantages sont les suivants:
- Plage de température étendue jusqu'à 650°C
- Classifications de tolérance plus élevées
- Seule option viable pour les applications cryogéniques jusqu'à -200 °C
Le compromis est la robustesse mécanique les éléments en filetage ne conviennent pas aux environnements à vibrations élevées en raison de leurs bobines de platine à support minimal.
Construction et installation de capteurs
Indépendamment de la technologie de détection, les sondes Pt100 partagent des principes de construction similaires.avec des alternatives comme l'acier inoxydable 310 ou Inconel pour des applications spécialisées.
Les éléments nus ou ventilés peuvent mesurer les gaz secs, mais l'exposition aux liquides doit être évitée.en fonction des exigences d'installation.
Mesure et traitement du signal
La mesure de la sortie Pt100 est simple avec des instruments commerciaux qui gèrent à la fois l'acquisition et la linéarisation du signal.les émetteurs de température convertissent le signal de résistance en sorties de 4 à 20 mA standard de l'industrieLes émetteurs sont montés dans des boîtes de jonction ou sur des rails DIN selon les besoins.
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qui distingue les RTD des capteurs Pt100?
Pt100 représente un type spécifique de RTD avec 100Ω à 0°C et 138,5Ω à 100°C. Sa stabilité et sa précision en font la norme industrielle pour la mesure de la température de processus et de laboratoire.
Comment fonctionne un capteur Pt100?
Le capteur fonctionne sur la relation résistance-température prévisible du platine, décrite par l'équation de Callendar-Van Dusen.Ce changement linéaire permet une mesure précise de la température dans les applications industrielles et scientifiques.
Qu'est-ce qui définit un capteur de température Pt100?
Les capteurs Pt100, qui sont des RTD conformes à la norme IEC 60751, combinent robustesse de mesure et précision.souvent logés dans des enveloppes en acier inoxydable ou en alliage spécial pour des environnements difficiles.
Avec des températures nominales supérieures à 600°C, ces capteurs sont utilisés pour des applications exigeantes allant des fours industriels à la surveillance des gaz d'échappement.) et des connecteurs normalisés assurent la compatibilité entre les systèmes de mesure.
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