Pt100-givare
Allmänt om Pt100 givare
Mätspetsar byggs upp huvudsakligen på två olika sätt. Traditionellt byggs mätelementet in i ett bottnat rör och via tilledare sker förbindningen med anslutande kabel i en skarvhylsa. Här bestäms maxtemperaturen av tilledarna (normalt upp till ca 250 °C) och mätelementstyp, se nedan.
Direktmonterade kontakter på röret förekommer men är inte så vanligt eftersom särskilda kontakter för Pt100 givare inte har standardiserats. En annan variant är att utnyttja metallmantlad kabel för inbyggnad av mätelementet. Sådan finns med t ex nickelledare och normalt används diametrarna 3, 4,5 och 6 mm för Pt100 givare.
Med mantelmaterial höjs temperaturgränsen till ca 600 °C. Mätelement förekommer i två huvudgrupper, filmelement och trådlindade Pt100-element. Filmelement är framställda i automatiserade processer i tunnfilmsteknik.
Tunnfilmstekniken gör att IEC 60751 klass A inte kan uppfyllas till mer än ca 350 °C. Men i lägre temperaturer är filmelementet ett fullgott alternativ i många applikationer.
Trådlindade element med har visat sig vara den stabilaste typen för industriella ändamål. De håller IEC 60751 klass A inom hela sitt specificerade område, -200 till 650 ºC.
Med kabel
Oberoende av om spetsen är ett rör eller ett mantelmaterial sker förbindelsen i en skarvhylsa i rostfritt stål som inte kan tas isär. Kabeln har oftast som standard fyra ledare men
tre- och tvåledare förekommer i speciella fall. Fyrledare är att föredra eftersom den gör mätningen praktiskt taget helt oberoende av defekter i kabeln och tillhörande skarvpunkter.
Processgivare
Processgivare brukar man kalla givare för mätning i processledningar och tankar. De är ofta försedda med en yttre armatur i vilken en utbytbar mätinsats placeras. Signalen från mätinsatsen kan hämtas på dess plint eller via en transmitter monterad på insatsen. En variant med fria ledare finns också för eftermontage av plint eller transmitter.
Hygieniska
För livsmedels- och läkemedelsindustrierna i synnerhet är hygien vital för processerna. Under rubriken samlar Pentronic givare som har godkänts enligt kraven i EHEDG och amerikanska A3.
Ytmätande
Pentronic lagerför ett flertal Pt100-givare för mätning av yttemperatur. Det finns varianter med mätelementet inbyggt i mässingskroppar för montage på rörledningar med varierande diametrar. Dessa spänns normalt fast med spännband. Även tvådelade ok för ytmätning inom livsmedels- och läkemedelsindustrierna finns. Fördelen med denna typ är att inga ingrepp fordras. Dessutom kan givaren mycket enkelt förskjutas längs ett rör och lätt förflyttas mellan olika rör.
Lufttemperatur
Pentronic lagerhåller ett antal olika Pt100-givare för mätning av lufttemperatur. Det är Pt100-givare i plastkåpa för inomhusbruk, i kopplingsdosa för utomhusbruk och som insticksgivare med kopplingshuvud för montering med fläns i luftkanaler, t ex för ventilationssystem. Samtliga lufttemperaturgivare har spetskonstruktioner som skärmar bort strålningsvärme och samtidigt tillåter luft att komma i direktkontakt med mätinsatsen.
Toleranser enligt IEC 60751
Industriella Pt100-givare indelas enligt IEC 60751 i fyra klasser, AA, A, B och C. (Tidigare fanns bara två klasser A och B, de äldre uttrycken DIN A och DIN B används också ibland.) Man skiljer också på trådlindade mätelement och filmelement. Erfarenheten visar att filmelementen inte har lika stort temperaturområde som de trådlindade i respektive toleransklass.
Finare selekteringar
Normalt selekterar tillverkarna finare toleranser, men detta görs i en enda temperatur, 0 °C. Detta innebär t ex att "1/10 DIN" (klass B/10) endast avser toleransen ±0,03 °C vid 0 °C. För övriga temperaturer följer toleransen lutningen för klass A eller klass B beroende på vilket utgångsmaterial som har använts A eller B. Man kan alltså inte dela värdet för klass B med tio annat än i 0 °C. Toleranskurvan X i figuren är alltså helt omöjlig att uppfylla med IEC's platinalegering.
Pentronic använder som standard trådlindade eller tunnfilmselement enligt klass A. Vid slutprovning av färdiga temperaturgivare kontrollerar vi ibland mot klass B, t.ex. om temperaturgivaren är 2-trådskopplad (se avsnittet om inkoppling på sidan Pt100-givarens egenskaper och felkällor).
Snävare toleranser i andra temperaturer kan endast uppnås med regelrätt kalibrering som fastställer den enskilda temperaturgivarens egenskaper.
Detta beror på att platinakvaliteten, som föreskrivs i IEC 60751, är nedlegerad med bl. a palladium för att stämma med den traditionella DIN-standarden. Legeringen ger sådana avvikelser från idealkurvan att man måste ha en säkerhetsmarginal som motsvarar lutningen i kurva A eller i värsta fall lutningen i kurva B.
En del japanska och amerikanska normer föreskriver en renare platinalegering som ger snävare tolerans över ett större temperaturområde. Dessa givare ger dock en annan utsignal som inte passar europeiska instrument. Av konkurrensskäl inkluderar amerikanska och japanska tillverkare vanligen IECs Pt100-skala i sina temperaturindikatorer.
Temperatur-resistansförhållande enligt IEC 60751
IEC 60751 beskriver resistansen som funktion av temperaturen hos Pt100 vilken fastställdes 1983.
Temperaturområde
Normalt kan Pt100-givare användas i temperaturer upp till ca 250°C. Högre temperaturer kräver skyddsrör med t ex mineraloxidisolering. Över ca 600 °C blir mätning med Pt100 inte lika meningsfull. Anledningen är att platinatrådens resistans shuntas av omgivande material på ett oförutsägbart sätt.
Speciella mätelement finns för användning upp till ca 700°C.
I dessa temperaturer är termoelement, främst av typ N och K, goda alternativ.
