Termoresistenze

E' possibile tarare le sonde di temperatura elettriche?

Non è possibile tarare le termoresistenze (ad esempio gli inserti di misura).
Siccome le sonde di temperatura elettriche sono solitamente collegato allo strumento di misura o a quello di prova, è solo possibile tarare l'intera catena di misura.
Gli inserti di misura possono, tuttavia, essere soggetti a una prova di esecuzione con un certificato di esecuzione.
Il campo applicazione sono, ad esempio, le termoresistenze per misuratori di olio minerale.

Come lavora una termoresistenza?

Il valore di resistenza elettrica di una termoresistenza cambia al cambiare della temperatura (vedi norma EN 60751 del 05-2009). Questa caratteristica si definisce come PTC (Positive Temperature Coefficient). Le resistenze Pt100 o Pt1000 vengono normalmente utilizzate in applicazioni industriali. I termometri che si basano sulla norma EN 60751 sono definiti nella DIN 43735.

Qual'è il carico di vibrazioni massimo consentito per le sonde Pt100 WIKA?

L'inserto di misura standard WIKA consente u utilizzo fino a 3g (ampiezza). Questo corrisponde a un carico di 6g, picco-picco, secondo la norma DIN EN 60751 (58,86 m/s^2). Nella norma EN 60751 è specificato solamente il 20-30 m/s^2 picco- picco. Sono possibili, su richiesta, esecuzioni speciali fino a 50g.
(I valori indicati si applicano sempre a carichi di vibrazione applicati direttamente alla resistenza di misura).

Come può essere calcolata la classe di accuratezza?

Secondo la norma DIN EN 60751 Punto 5.1.3, tabella 3, in °C:

Classe AA ± (0,1+0,0017*temperatura)
Classe A ± (0,15+0,002*temperatura)
Classe B ± (0,3+0,005*temperatura)
Classe C ± (0,6+0,01*temperatura)


Quanto è grande l'errore di misura  causato dalla resistenza interna con una Pt100 costruita in un cavo in MGO con fili interni in Rame e collegamento a 2 fili?

D=3 mm : 0,28 Ohm/m = 0,7 K/m (errore di misura)
D=6 mm : 0,1 Ohm/m = 0,25 K/m (errore di misura)
(D=diametro esterno del cavo MI)

Quanto dev'essere lo spessore della parete di un cavo MI?

La maggior parte di costruttori danno un minimo spessore di parete che corrisponde al 10% del diametro interno del cavo MI.

Cosa sono i circuiti a 2, 3 e 4 fili?

Descrivono il numero di fili con cui è collegata la resistenza di misura (ad esempio una Pt100). Mentre con il semplice collegamento a 2 fili la resistenza in testa può falsificare il risultato della misura, è possibile compensare questa influenza negativa con il collegamento a 3 o 4 fili, e quindi si ottiene un miglioramento dell'accuratezza di misura.

Cosa sono i cavi con isolamento minerale (MI)?

I cavi ad isolamento minerale delle termoresistenze sono realizzati con conduttori isolati fra di loro con ossido di magnesio altamente compatto all'interno in un tubo metallico, ad esempio, in acciaio inossidabile AISI 316L (1.4571). Per le termocoppie il metodo costruttivo è il medesimo ma vengono utilizzati conduttori di materiale adeguato. Il materiale della guaina più comune per le termocoppie è l'Inconel 2.4816.

Cosa sono i coefficienti Callendar - van Dusen e come possono essere calcolati?

I coefficienti  Callendar - van Dusen vengono utilizzati per descrivere una funzione polinomio delle caratteristiche correnti di una resistenza di misura al platino. Questa può essere memorizzata in un trasmettitore e quindi permette di aumentare l'accuratezza dell'intera catena di misura. Per calcolare l'equazione Callendar - van Dusen nel campo di temperatura oltre gli 0°C, la resistenza a 0°C e altre due temperature di prova vengono utilizzate per misure di confronto. Vengono, quindi, calcolate le costanti a e b. Per il campo di temperatura negativo, è necessaria un'altra temperatura di prova in modo da determinare la costante d. Una può, tuttavia, rappresentare la curva caratteristica della resistenza di misura al platino, usando così l'equazione del polinomio solo in modo matematico, secondo la norma DIN EN 60751, con le costanti A, B e C (vedi anche la scheda tecnica WIKA IN 00.17, pagina 4), e determinare anche questi calcoli dalla misura di 3 (o 4 per t<0°C) temperature di prova. In modo simile, è possibile convertire le costanti A, B e C nella costanti Callendar - van Dusen.

Quali sono i tempi di risposta dei diversi inserti di misura?

La misura del tempo di risposta si effettua in acqua corrente, secondo le norme DIN EN 60751, sezione 4.3.3 e  VDI/VDE 3522.

v=0,4m/s T iniziale = circa 20°C  T finale = circa 30°C
 
1 tipo K da 6mm, giunto caldo isolato T50= 4,0 sec. T90=11,0 sec.
1 tipo K da 6mm, giunto caldo non isolato: T50= 1,0 sec.  T90=2,7 sec.
1 Pt100 da 6mm, sensore a film sottile: T50= 8,5 sec. T90=20,5 sec.
1 pt100 da 6mm, sensore ceramico: T50= 7,0 sec. T90=19,0 sec.


Cosa indicano le designazioni della classe di temperatura?

Le temperatura di innesco è la più bassa temperatura alla qualche una miscela di gas più innescare una fiamma, una superficie calda o generare una scintilla. I gas e i vapori si dividono in Classi nelle quali la temperatura superficiale deve sempre essere inferiore a quella della miscela. (T1 > 450°C, T2 > 300°C, T3 > 200°C, T4 > 135°C, T5 > 100°C, T6 > 85°C).

Cosa identificano le Zone indicate nella protezione contro le esplosioni?

Per i gas:
Zona 0 (Categoria 1): pericolo di esplosioni permanenti o a lungo termine
Zona 1 (Categoria 2): presenza occasionale di atmosfere pericolose
Zona 2 (Categoria 3): rara presenza di atmosfera pericolosa e quindi solo per brevi periodi

Polveri:
Zone 20, 21, 22 con lo stesso significato


Cosa significa "termistore con coefficiente di temperatura negativo"?

I termistori con coefficiente di temperatura negativo conducono meglio l'elettricità alle temperature più alte che a quelle più basse. Essi sono spesso chiamati resistenze NTC (Negative Temperature Coefficient). Normalmente, le NTC vengono utilizzate nelle industrie per materie plastiche e per cibi e bevande.

Cosa significa "termistore con coefficiente di temperature positivo"?

I termistori con coefficiente di temperatura positivo conducono meglio l'elettricità alle temperature più alte che a quelle più basse. Essi sono spesso chiamati resistenze PTC (Positive Temperature Coefficient). Normalmente, le PTC vengono utilizzate nei punti di misura ad elevate temperatura, come ad esempio nell'industria chimica.

Cosa significa "Pt100"?

Pt sta per Platino con una resistenza nominale di 100 Ohm a 0°C (EN 60751).

Cosa si intende con la designazione "1/3 DIN" per le termoresistenze?

IMPORTANTE: i termini 1/3 DIN, e anche 1/5 DIN e 1/10 DIN, NON sono stati STANDARDIZZATI !
Dal maggio 2009, con l'introduzione della nuova normative DIN EN 60751, non c'è stata una classe di accuratezza standardizzata migliore della Classe A. Alcuni costruttori di termoresistenze, (compresa WIKA),  hanno utilizzato questi termini per fornire al cliente termoresistenze con un'accuratezza maggiore rispetto alla Classe A. Ciò che inizialmente si è presentata come un'utile aggiunta alla designazione standard tradizionale, si è dimostrata essere, ad un controllo molto da vicino, tristemente inadeguata.
Alla domanda tipica "1/3 DIN da cosa?" si può rispondere con la frase "dalla classe B". Sfortunatamente, la definizione "1/3 DIN B" rende la situazione ancora meno chiara.
Al momento vi sono due modi di guardare a questa ulteriore definizione "dalla classe B".
1. Una fissa l'accuratezza aumentata ad una precisa temperatura: 1/3 DIN B a 0°C
2. Una definisce un campo in cui l'accuratezza è valida: 1/3 DIN B 0 ... 50°C
La rappresentazione descritta al punto 2 porta un ulteriore incertezza. Se si utilizzata una resistenza di misura in classe B, la curva caratteristiche ha un'inclinazione ben definita. Nell'esempio di una resistenza di misura di 0 ... 50°C, in classe A, si dovrebbe ottenere, a circa 20°C, un risultato migliore di una 1/3 DIN B. Risultato: si dovrebbe allora utilizzare un modello in Classe A. Tutta questa "nebulosità" ha finalmente portato all'introduzione di una nuova classe di accuratezza. Dal Maggio 2009, nella norma DIN EN 60751 è stata inclusa la classe AA che, ora che è stata standardizzata, rende superflue le descrizioni del termine 1/3 DIN.

Quale effetto provoca una scarsa resistenza all'isolamento?

Secondo la norma DIN EN 60751 Sezione 6.3.1, la resistenza di isolamento tra i conduttori della sonda e la guaina esterna di protezione applicando una tensione minima di prova di 100 V DC, non dev'essere minore di 100 Mohm. Se la resistenza di isolamento è troppo bassa si verifica un errore di misura che causa la visualizzazione di una temperatura troppo bassa. Questo comporta che una termoresistenza con una resistenza di isolamento di 100 Kohm, può generare un errore di visualizzazione fino a 0,25K e fino a 1K con una resistenza di 25 Kohm.
Su tutte le termoresistenze Wika il test di isolamento viene effettuato a 500 VDC e una resistenza di isolamento  > 1000 Mohm. Ad esempio i nostri test sono effettuati con valori superiori di 50 VDC rispetto alla normativa.

Qual'è il raggio minimo di curvatura consentito per un cavo in ossido minerale?

La norma VDI/VDE 3511 foglio 2 raccomanda un raggio di curvatura R di >= 5 x D (D=diametro esterno del cavo MI), alcuni costruttori di cavi MI danno anche come raggio di curvatura minimo il valore >=3 x D.

Quali sono le lunghezze minime raccomandate, come indicazione generale, dell'inserto di un pozzetto da tubo al fine di ridurre l'errore dovuto alla dissipazione del calore?

per fluidi gassosi: 15...20 x diametro del puntale
per fluidi liquidi: 5...10 x diametro del puntale
per fluidi solidi: 3...5 x diametro del puntale
(questi valori standard sono validi solamente per i fluidi statici. La differenza tra il foro del pozzetto e il diametro dell'inserto di misura dovrebbe essere < 0,5 mm)

Perché, per un po' di tempo, c'è stata una distinzione tra le classi di accuratezza riguardo la „resistenza a fili avvolti" e le resistenze di misure per Pt100 a „resistenza di film" ?

In passato non c'era distinzione tra i due tipi di resistenza di misure e i loro limiti di temperatura. La pratica, ovviamente, ha mostrato che le resistenze a film (resistenze a film sottile/chipset) hanno una non insignificante deviazione delle loro caratteristiche. Questo comportamento è stato recepito nella norma DIN EN 60751:2009-5 dividendo i campi di temperatura per le singole classi di accuratezza.

Perché i circuiti di misura di una Pt100 con le classi A o AA a tolleranze ridotte secondo la norma DIN EN 60751 si dovrebbero usare con collegamenti di almeno 3 o 4 fili??

Il collegamento a 2 fili non è consentito per le classi A e AA secondo la norma DIN EN 60751 perché la resistenza interna dei fili si somma al valore misurato. Ciò aumenterà la tolleranza specifica del termometro. E' possibile misurare la resistenza del cavo alla temperatura ambiente e regolarla tramite un trasmettitore (ad esempio), ma la resistenza interna del conduttore del cavo che dipende dalla temperatura potrebbe ancora sommarsi alla lettura come un errore. Conclusione: un circuito a 2 fili non è adatta per una misura di temperatura accurata.