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[工业]收荒匠的最爱,解剖老款铠装Pt100铂热电阻,见识其中昂贵的铂丝 [复制链接]

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离线goodanytime
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2014-08-01
— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2014-08-02) —
    铠装铂热电阻在工业上用于温度检测、控制。顾名思义,温度传感器的核心元件使用昂贵的高纯度金属铂制作。
下图是各式各样的铠装铂热电阻:



一、相关知识
        热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
         Pt100铂热电阻, Pt后的100即表示它在0时阻值为100欧姆,在100时它的阻值约为138.5欧姆。它的阻值是随着温度上升成匀速增涨的。广泛应用于医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备。

        铂热电阻的组成:早期的Pt100感温元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架、玻璃骨架、云母骨架上再经加工而成。后期有厚膜、薄膜元件相继问世。
        Pt100 温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器,主要技术参数如下:
    测量范围: -200+850
  允许偏差值△℃:A 级±(0.150.002t│),B 级±(0.300.005t│);
    热电阻的最小置入深度≥200mm
    允通电流 5mA
  
二、拆解一款12年前投入使用的WZP型铠装Pt100铂热电阻。
外貌:全金属,IP65防尘防泼水,安装在设备上:



在一台报废设备上,先用扳手松开固定螺丝,然后取下:



工作管长450mm,全长592mm,不锈钢管及固定螺纹,铝防水接线盒:



依稀可辨铭牌上“Pt100”的字样:



外接信号线:



四芯2.5平方毫米的铜线,传输距离可达100以上:



不锈钢螺纹和聚四氟乙烯密封垫片:



不锈钢外管是全密封的:



时间长了,接线盒帽旋不开,清理后滴一些酒精:



旋开接线盒,接线盒帽内有黑色防水胶圈:



用改刀松开信号线:



再松开接线瓷座固定螺丝:



接线柱上的传感器引线:



慢慢向上拉出瓷座及传感器:











传感器引线采用了电阻率最小的纯银线(银的电阻率15.86 ρ/ nΩ·m排第一,排第2~4位的是铜 16.78,金24,铝26.548),线径为0.6mm。用双孔瓷柱套在外面引到传感器核心:











前端是传感器核芯了,外面是不锈钢支架:



在上下不锈钢支架中间,有三层云母片:



向上拨开支架,看见铂丝绕在中间云母骨架上,两边再用云母片绝缘:



铂丝直径为0.03mm,采用并绕方法,消除电感:







传感器的结构:



铂丝接头用银焊,很饱满,确保接触良好:





粗略地计算了一下,传感器的铂丝约长65厘米,不少呵:


目前纯度99.95%、直径0.05mm的超细铂丝,TB上的售价1厘米1.8元左右。由于这种老式的绕线铠装铂热电阻含“金”量高以及纯银引线、不锈钢外管,曾经是废品回收站的最爱。


三、测温实验
空调刚开机,室温显示28度(机器本身只显示整数):



将旧铂热电阻接在工业用的WP-C80温度数显表上,显示温度为28.2度,10多年过去了,铂热电阻稳定,经久耐用:



这是一只新的Pt100铂热电阻:



将新的Pt100铂热电阻接在相同的温度数显表上,显示温度为28.2度,与拆机的旧铂热电阻相同:



当前气温28.2度,查Pt100铂电阻分度表,传感器铂电阻值应为110.9 Ω(28) ~111.29Ω(29)之间,理论值为110.978Ω,实测电阻为111.0Ω,基本一致:



拆后语:
    通过拆解,可以看出由于结构上的原因,老式的线绕铠装铂热电阻的热惯性较大,热平衡的时间较长,有许多缺陷。
    随着工艺的进步,现在用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上,膜厚在2微米以内,用玻璃烧结料把Ni(或Pd)引线固定,经激光调阻制成薄膜元件--薄膜铂电阻。以德国贺利氏Heraeus的产品比较有名。
    采用薄膜铂电阻来制作铠装铂热电阻,精度高、一致性好、用料少、成本低,已经取代绕线式铂热电阻。以下是各种薄膜铂电阻的图片(网图):



    目前老式的线绕式铠装铂热电阻已经不多见了,废品回收站对新型号的铠装铂热电阻(薄膜铂电阻)也不再感兴趣了。爱好者有机会收藏一套老式的线绕式铂热电阻温度计倒是不错。
    谢谢观看!



[ 此帖被goodanytime在2014-08-01 08:32重新编辑 ]
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