Was macht ein Widerstandsthermometer?
Widerstandsthermometer messen die Temperatur durch die Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von der Temperatur. Widerstandsthermometer sind geeignet für Anwendungen zwischen -200 ... +600 °C (abhängig von Gerätetyp, Sensorelement, Genauigkeitsklasse etc.). Für alle Widerstandsthermometer gelten die Genauigkeitsklassen AA, A und B (gemäß IEC 60751). Ein besonders geeignetes Metall für eine präzise Messung der Temperatur ist Platin (Pt). Platin-Widerstandsthermometer sind präzise Sensoren mit der größten Linearität, durch welche bei der Fertigung die beste Reproduzierbarkeit erreicht wird.
Vorteile des Platin:
- hohe chemische Beständigkeit
- Reproduzierbarkeit
- Langzeitstabilität
- leichte Bearbeitung
Wie funktioniert ein Pt100?
Der Pt100-Sensor nutzt wie jedes Widerstandsthermometer den Effekt, dass Metalle bei Temperaturänderung ihren Widerstand ändern. Der Messbereich von PT100-Sensoren ist je nach Gerät, Sensorelement und Genauigkeitsklasse unterschiedlich. Bei einer Temperatur von 0 °C hat ein Pt100-Messwiderstand einen Nennwiderstand von 100 Ω (Ohm). Sinkt oder steigt die Temperatur verändert sich auch der elektrische Widerstand. Diese Veränderung erfolgt anhand einer durch internationale Normen definierte Kennlinie. Somit lässt sich die Temperatur anhand des gemessenen Widerstandes sehr genau bestimmen.
Wann wird ein Pt1000 benötigt?
Der Unterschied zwischen dem Pt100 und dem Pt1000 ist der Widerstandswert des Sensors bei 0 °C. Der Pt1000 hat somit einen elektrischen Widerstand von 1000 Ω (Ohm) bei 0 °C. Die durch Normen definierte Kennlinie des Pt1000 ist steiler als die des Pt100, wodurch der gemessene Wert höher aufgelöst wird und präzisere Messergebnisse ermöglicht. Bei einem Pt100 wird die Temperaturmessung je Meter Anschlussleitung um etwa 0,5 °C verfälscht. Da der Basiswiderstand bei einem Pt1000 das Zehnfache dessen eines Pt100 ist, ist somit auch der verfälschte Wert um das 10-fache geringer. Das bedeutet bei dem Einsatz eines Pt1000 wird die Temperatur nur in etwa um 0,05 °C je Meter Anschlussleitung verfälscht. Aus diesem Grund werden Pt1000-Sensoren häufig in Zweileiter-Konfiguration verwendet.
Vor- und Nachteile eines Pt100-/Pt1000-Widerstandthermometers
Da die Pt100 und Pt1000 Sensoren in Dünnschicht-Technik hergestellt werden, wird der Platinanteil auf ein Minimum reduziert, womit sich auch die Kosten entsprechend gering halten. Ein Vorteil gegenüber den Temperaturmessgeräten wie z.B. dem Bimetallthermometer ist, dass der Widerstandsthermometer das elektrische Signal direkt in der Messtechnik mit anderen Daten zusammenführen und auswerten kann. Die WIKA-Widerstandsthermometer sind zudem sehr robust und können in Temperaturbereichen zwischen -200 °C und +600 °C eingesetzt werden ohne an Genauigkeit zu verlieren.
Ein Nachteil der Widerstandsthermometer im Vergleich zu Thermoelementen ist das langsamere Antwortverhalten da über das gesamte Volumen des Messwiderstandes gemessen wird.
Was ist ein Anlegefühler?
Ein Anlegetemperaturfühler, auch Anlegethermometer genannt, ist eine nicht-invasive Messmethode der Oberflächentemperatur. Der Anlegefühler dient der Messung der Temperatur an Rohroberflächen im Messbereich -50 und +200 °C (-58 und +392 °F) und wird z.B. an Rohrleitungen und Heizungen verwendet. Der Vorteil gegenüber eines Einschraubthermometers liegt darin, dass der Anlegefühler keinen direkten Kontakt zu dem Medium hat und durch die indirekte Temperaturmessung eine Beeinflussung des Messstoffes ausgeschlossen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass aggressive Messstoffe keine Auswirkung auf die Lebensdauer des Thermometers haben. In unserem Blogartikel “Anlegethermometer oder Einschraubthermometer? Temperaturmessung bei Rohrleitungen” finden Sie weitere Entscheidungsfaktoren zur Temperaturmessung mit Anlegefühlern.
Wofür ist die Temperaturmessung mit Anlegefühler sinnvoll?
Beim Rohranlegefühler muss, anders als beim Einschraubthermometer, die Rohrleitung nicht geöffnet werden. Die flache Form der Messstelle des Temperaturfühlers ermöglicht die Verwendung und einfache Montage in engen Umgebungen. Die Montage des Anlegefühlers ist werkzeugfrei mit Schnellmontageklammern möglich, die für Rohrdurchmesser zwischen 12 und 42 Millimeter lieferbar sind. Bei Widerstandsthermometern können die Pt100-Anlegefühler und Pt1000-Anlegefühler somit einfach an der Rohroberfläche angebracht werden.
Wie ist ein Anlegethermometer aufgebaut?
WIKA Anlegefühler Typ TF44 können einfach mit einer Schnellmontageklammer an der Rohrleitung befestigt werden. Der Temperaturfühler besteht aus einem Messelement, das in einer Aluminiumhülse sitzt. Bei einem üblichen Anlegethermometer ist die Auflagefläche des Sensorgehäuse abgerundet und in der Regel dem Rohrleitungsdurchmesser angepasst, wodurch oft verschiedene Geräteausführungen erforderlich sind. Der WIKA-Anlegefühler Typ TF44 hingegen hat eine Kantenlänge von nur sechs Millimetern und ist somit für alle Nennweiten geeignet. Das Aluminiumgehäuse des WIKA Anlegefühlers Typ TF44 weist eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit auf. Der Fühler ist über eine Anschlussleitung aus PVC oder Silikon an die Auswerteelektronik angeschlossen.
