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熱電対による温度測定

熱電対センサの概要と仕組み

温度測定機器に最もよく使用されるセンサ技術は、測温抵抗体(RTD)と熱電対(TC)の2つです。これらはベースとなる技術が異なり、それぞれ独自の利点があり、これが製品選定の重要なポイントになります。熱電対センサでは、2種類の異なる金属の片側の終端が互いに接続されています。この接合部で、温度変化により誘起された電圧/熱起電力が測定されます。熱電対は絶対温度ではなく、測定点(T1)と基準点(Tref)の温度差を測定します。

熱電対による測定を表した図 ©Endress+Hauser

熱電対センサの動作原理

各熱電対タイプの詳細図 ©Endress+Hauser

各熱電対タイプは温度範囲が異なり、生成される電圧と温度間の関係も異なります

熱電対の構造の詳細図 ©Endress+Hauser

Endress+HauserのiTHERM ProfileSens熱電対センサ

熱電対センサの動作原理

利点

  • 広い温度範囲:-270°C(-454°F)~+1820°C(+3308°F)

  • 高速応答:動的温度測定に最適

  • 優れた耐振動性

  • 測温抵抗体より低コスト

  • 優れた耐久性:特に過酷な環境に適応

熱電対タイプ
熱電対で使用されるゼーベック効果とは、2種類の金属を接続したときに電圧が生成されることを示します。生成された電圧を測定し、校正曲線または表を使用して温度測定値に変換できます。導線のペアと測定範囲に応じて、さまざまなタイプの熱電対があります。それぞれの熱電対タイプには、生成される電圧と温度の間に固有の関係があります。各タイプは、割り当てられた文字で識別できます(TCタイプK、タイプJ、タイプTなど)。

測温抵抗体と熱電対 – 比較
主な違いは温度範囲です。測温抵抗体は中間の温度範囲(-200°C(-328°F)~+850°C(+1562°F))を測定できるのに対して、熱電対センサは、-270°C(-454°F)~+1820°C(+3308°F)の温度範囲を測定できます。一般的に、熱電対と測温抵抗体のどちらの温度計を選択するかは、アプリケーション固有の要件に応じて異なります。

測温抵抗体の用途 より高い精度が求められる場合、または比較的低い温度を測定する場合は、測温抵抗体が適している場合があります。熱電対に比べて応答速度は遅くなりますが、より広い温度範囲にわたって高い精度が得られます。

熱電対センサの用途 高温測定が必要な場合、コストが限られている場合、または高速応答が求められる場合は、熱電対が適している場合があります。熱電対のもう1つの利点は、過酷な環境(腐食性の高い物質、振動など)に対して優れた耐性を示すことです。

Endress+Hauserは、高温、高圧、腐食性の測定物向けにiTHERM ProfileSensという独自のセンサを開発しました。これは耐久性の高い堅牢な金属シース付きMIケーブルと、1つのケーブルで最大4つの熱電対を使用できる温度プロファイル機能を搭載しています。

  • シンプルな製品

  • 選定、設置、操作が簡単

技術的卓越性

シンプルさ

  • 標準的製品

  • 高い信頼性と堅牢性、容易なメンテナンス

技術的卓越性

シンプルさ

  • ハイエンド製品

  • 高性能で高い利便性

技術的卓越性

シンプルさ

  • 特殊仕様の製品

  • 要件の厳しいアプリケーション向けに設計

技術的卓越性

シンプルさ

高い柔軟性

FLEX セレクション 技術的卓越性 シンプルさ
  • F
  • L
  • E
  • X

Fundamental セレクション

基本的な測定要件に対応

技術的卓越性
シンプルさ
  • F
  • L
  • E
  • X

Lean セレクション

コアプロセスの要件に対応

技術的卓越性
シンプルさ
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  • X

Extended セレクション

革新的な技術でプロセスを最適化

技術的卓越性
シンプルさ
  • F
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Xpert セレクション

最も困難なアプリケーションにも対応

技術的卓越性
シンプルさ

高い柔軟性

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    温度計総合カタログ

    プロセス産業向けの温度計および伝送器

    Endress+Hauser temperature sensor technologies