Direnç termometreleri (Resistance Temperature Detectors – RTD’ler), sıcaklık ölçümünde en güvenilir ve hassas yöntemlerden biridir. Elektriksel direnç ile sıcaklık arasındaki doğrusal ilişki prensibine dayanarak çalışan RTD’ler, özellikle endüstriyel süreçlerde doğruluk, tekrarlanabilirlik ve uzun ömürleri sayesinde yaygın olarak tercih edilmektedir.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
RTD’lerin temel prensibi, iletken bir malzemenin sıcaklığa bağlı olarak elektriksel direncinin değişmesidir. Bu ilişki yaklaşık olarak şu formül ile ifade edilir:
R(T) = R₀ [1 + α (T – T₀)]
Burada:
- R(T): T sıcaklığındaki direnç (Ω)
- R₀: Referans sıcaklıkta (genellikle 0 °C) direnç (Ω)
- α: Sıcaklık katsayısı (1/°C)
- T: Ölçülen sıcaklık (°C)
- T₀: Referans sıcaklık (°C)
KULLANILAN MALZEMELER
- Platin (Pt): En yaygın kullanılan malzeme. Geniş sıcaklık aralığında kararlıdır. Örneğin Pt100 (0 °C’de 100 Ω) ve Pt1000 (0 °C’de 1000 Ω) tipleri yaygındır.
- Nikel (Ni): Daha ucuzdur fakat sınırlı sıcaklık aralığına sahiptir.
- Bakır (Cu): Lineer davranış gösterir, ancak oksidasyona karşı zayıftır.
YAPISAL TASARIMLAR
- Tel sarımlı RTD
- İnce film RTD
- Endüstriyel prob tipi RTD
ÖLÇÜM DOĞRULUĞU VE HASSASİYET
RTD’lerin doğruluk sınıfları IEC 60751 standardı ile belirlenir:
- Class A: ±(0.15 + 0.002 × |T|)
- Class B: ±(0.30 + 0.005 × |T|)
RTD VE TERMOKUPL KARŞILAŞTIRMASI
| Özellik | RTD | Termokupl |
|---|---|---|
| Doğruluk | Yüksek | Orta |
| Çalışma Aralığı | -200 °C – 600 °C | -200 °C – 1800 °C |
| Maliyet | Daha pahalı | Daha ucuz |
| Tepki Süresi | Yavaş | Hızlı |
KULLANIM ALANLARI
- Kimya ve petrokimya tesisleri
- Enerji santralleri
- Gıda endüstrisi
- HVAC sistemleri
- Laboratuvarlar
BAKIM VE KALİBRASYON
RTD’ler uzun ömürlüdür ancak düzenli kontrol ve kalibrasyon şarttır.
SONUÇ
Direnç termometreleri (RTD’ler), endüstriyel sıcaklık ölçümünde yüksek doğruluk, uzun ömür ve güvenilirlik sağlayan cihazlardır.
