温度プローブを作成するために使用される材料は何ですか？
ちょっと、そこ！私は温度プローブのサプライヤーであり、これらの気の利いたデバイスを作るために使用される材料についてよく尋ねられます。さて、温度プローブ材料の内と外をすぐに飛び込み、探索しましょう。
熱電対
最も一般的なタイプの温度プローブの1つは、熱電対です。サーモカップルは、シーベック効果に基づいて機能します。つまり、2つの異なる金属が2つの接合部で結合され、接合部の間に温度差がある場合、電圧が生成されます。
熱電対に使用される材料は、温度範囲と適用によって異なります。たとえば、タイプKの熱電対は非常に人気があります。それらは、クロメル（ニッケル - クロム合金）とアルメル（ニッケル - アルミニウム合金）でできています。これらの材料は、約-200°Cから1372°Cまでの広い温度範囲を処理できます。これらは、炉の温度を監視したり、処理プロセスを処理するなど、あらゆる種類の産業用途で使用されています。
タイプJの熱電対も別のオプションです。それらは鉄とコンスタンタン（銅 - ニッケル合金）でできています。それらは、通常0°Cから760°Cの低い温度範囲に最適です。それらは、調理や貯蔵中の食品の温度を監視するために使用される食品加工工場で見つけるかもしれません。
抵抗温度検出器（RTD）
RTDは、もう1つの重要なタイプの温度プローブです。彼らは、金属の電気抵抗が温度とともに変化するという原則に基づいて働いています。 RTDに使用される最も一般的な材料はプラチナです。プラチナは、抵抗と温度の間に非常に安定した予測可能な関係を持っています。
Platinum Rtdsは、高精度と長期の安定性で知られています。これらは、実験室の研究からHVACシステムまで、幅広いアプリケーションで使用できます。プラチナの純度は非常に重要です。たとえば、PT100 RTDの抵抗は0°Cで100オームで、高純度プラチナでできています。これらのプローブは、医薬品製造のように、正確な温度測定が必要な重要なアプリケーションでよく使用されます。
サーミスタ
サーミスタは温度 - 敏感な抵抗です。それらは、マンガン、ニッケル、コバルト酸化物などの金属酸化物などの半導体材料で作られています。サーミスタは温度変化に対して非常に高い感度を持っています。つまり、温度の小さな変化は抵抗の大きな変化を引き起こす可能性があります。
サーミスタには、負の温度係数（NTC）と正の温度係数（PTC）の2つの主なタイプがあります。 NTCサーミスタがより一般的です。温度が上昇すると耐性が低下します。スマートフォンやラップトップなどの多くの家電製品で使用され、温度を監視し、過熱を防ぎます。
鞘と断熱
温度プローブの鞘や断熱に使用される材料も重要です。鞘は、化学物質、水分、機械的損傷など、環境からセンシング要素を保護します。
ステンレス鋼は、鞘に人気のある選択肢です。それは強く、腐食 - 耐性があり、高温に耐えることができます。プローブが食品や医療機器と接触する必要があるアプリケーションの場合、ステンレス鋼は衛生的で簡単に掃除できるため、素晴らしい選択肢です。
セラミック材料は、特に高温用途でも鞘にも使用されます。セラミックは非常に高い温度を扱うことができ、電気的に断熱されています。これは、検知要素からの電気信号との干渉を防ぐために重要です。
断熱のために、ガラス繊維や雲母などの材料が一般的に使用されます。ガラス繊維は柔軟で、優れた熱断熱特性を持っています。 MICAは、優れた電気断熱性を持ち、高温に耐えることができる天然鉱物です。
専門的なアプリケーション
一部の専門的なアプリケーションでは、ユニークな資料が使用されています。たとえば、温度が非常に低い極低温アプリケーションでは、これらの極寒の条件を処理できる材料でプローブを作成することができます。過剰導入材料は、絶対ゼロに近い温度を測定するために、いくつかの高技術研究アプリケーションで使用される場合があります。
医療分野では、温度プローブは安全で衛生的である必要があります。たとえば、Welch Allynの口腔温度プローブ口で使用するように設計されています。非有毒で掃除が簡単な材料で作られています。センシング要素は通常、サーミスタまたは小さなRTDであり、プローブは柔らかく快適なプラスチックシースで覆われています。
電磁場がある産業設定では、温度プローブを干渉から保護するために特別なシールド材料が使用されます。銅またはアルミニウムシールドをケーブルまたはシースに加えて、望まない電磁信号をブロックできます。
ケーブルおよびコネクタ材料
温度プローブを測定デバイスに接続するケーブルも、システムの重要な部分です。ケーブルは柔軟で耐久性があり、電気伝導率が良好である必要があります。銅は、抵抗性が低く、電気の導体であるため、ケーブル内の導体によくある材料です。
銅導体の周りの断熱材は、通常、PVC（ポリ塩化ビニル）やテフロンなどの材料で作られています。 PVCは安価で、良好な断熱特性を備えています。一方、テフロンはより高価ですが、より高い温度に耐えることができ、化学的に耐性があります。
ケーブルの端にあるコネクタは、通常、真鍮やステンレス鋼などの金属でできています。これらの材料は強力であり、良好な電気接続を提供できます。たとえば、温度プローブアダプターケーブル、YSI400温度プローブで使用します高品質のコネクタがあり、プローブと測定デバイスの間に信頼できる接続を保証します。
再利用可能なプローブ
再利用可能な温度プローブは、多くの業界で広く使用されています。を取るドラッグMU12533の再利用可能な温度プローブ例として。これらのプローブは複数回使用するように設計されているため、材料は耐久性があり、簡単に掃除できる必要があります。シースはしばしば、プラスチックまたはステンレス鋼を着用している硬いもので作られており、センシング要素は長期的な精度を確保するために保護されています。
なぜ適切な材料を選ぶのですか？
温度プローブに適した材料を選択することが重要です。間違った材料は、不正確な温度測定、短い生息プローブ、さらには安全上の危険にさえつながる可能性があります。たとえば、腐食性環境でプローブが使用され、鞘が腐食材料でできていない場合、プローブはすぐに劣化し、誤った測定値が得られます。
高温のアプリケーションでは、熱に耐えられない材料を使用すると、プローブが故障する可能性があります。これは、産業プロセスでは危険です。一方、高品質の材料を使用すると、温度プローブが長期間にわたって正確かつ確実に機能することが保証されます。
温度プローブのニーズについては、お問い合わせください
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参照
- オメガエンジニアリングによる「温度測定ハンドブック」
- ジョン・W・ニストによる「熱心：理論と実践」
- 産業温度測定協会による「抵抗温度検出器：原則と応用」