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溫度驗證系統(tǒng)采用熱電阻還是熱電偶好?

隨著中國2010新版GMP的頒布和實施，廣大制藥企業(yè)有了更多發(fā)展，同時也帶來了新的競爭壓力，特別是對產(chǎn)品的質(zhì)量管理有了更高的要求，對許多企業(yè)來說，提高產(chǎn)品質(zhì)量管理，增強企業(yè)核心競爭力，順利通過新版GMP認證工作，迫在眉睫。這時對制藥設(shè)備的溫度驗證工作越來越被重視，各藥廠在驗證儀性能上要求也越來越嚴。為滿足市場的需求，出現(xiàn)了不同的溫度驗證儀，有進口和國產(chǎn)，也有有線和無線驗證儀，各廠家在制造方面，有配套采用熱電阻和熱電偶，那到底制藥企業(yè)應(yīng)采用熱電阻還是熱電偶好呢？

我們從以下的內(nèi)容中，可以逐漸摸清這兩種產(chǎn)品的特性和優(yōu)劣。

熱電偶介紹

熱電偶是一種常用的感溫元件，它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度?；驹硎莾煞N不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在Seebeck電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。但是要注意，熱電偶測溫時，受傳感器兩端的影響，即使測溫端做的再好，其接入儀器一端的工業(yè)現(xiàn)場中，或者說是滅菌設(shè)備的周圍環(huán)境中的冷端補償都會受外界環(huán)境變化的影響，外界環(huán)境的冷熱，直接影響測溫結(jié)果，所以熱電偶，除了在實驗室中，其實是極難做到高精度的。這就是為什么熱電偶要求現(xiàn)場校準，相對來說可以減少部分因環(huán)境溫度改變引起的偏差。

我們知道驗證儀和巡檢儀早期大都配置的是熱電偶，主要基于熱電偶的優(yōu)點：構(gòu)造簡單，使用方便，機械強度高，耐壓性能好，熱響應(yīng)時間快，測量范圍廣。其與熱電阻相比主要缺點就是穩(wěn)定性和準確度要低很多，大部分工業(yè)環(huán)境下測量精度都會低于正負0.5度，與驗證指南要求的校準后達到正負0.5度那就存在明顯的差距。

鉑電阻測溫的準確度和穩(wěn)定性比熱電偶要高很多，這在溫度測量領(lǐng)域是*的，之所以有很多廠家沒選擇使用鉑電阻，是因為無法解決鉑電阻的抗振和防水問題。溫度巡檢儀已經(jīng)有幾十年的使用歷史，在zui初的時候，生產(chǎn)工藝和材料不能使其解決鉑電阻的問題。熱電阻以往加工工藝大都是陶瓷鎧裝或者玻璃鎧裝，特別不抗震，所以大都使用廉金屬T型熱電偶，并且延續(xù)至今。現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展和加工工藝的進步，解決鉑電阻的防水抗振問題已經(jīng)不是什么難題，如薄膜鉑電阻等等，熱電阻已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量和高精密測量，如大輸液水浴滅菌柜、蒸汽滅菌柜上的溫度探頭等。同時多家企業(yè)生產(chǎn)的溫度驗證儀也使用上了熱電阻探頭，如深圳研工的有線驗證儀，法國TIM的無線溫度記錄儀。

熱電阻介紹

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用zui多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。鉑電阻，隨著溫度的升高，其電阻值也升高，且基本被認為是線性的，只要測得鉑電阻的電阻值，就可以計算出鉑電阻所處環(huán)境的溫度值，不受外界環(huán)境的影響，所以鉑電阻是理想的溫度傳遞標準，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫和精密溫度測量領(lǐng)域，而且被制成標準的基準儀。

熱電阻溫度計的主要優(yōu)點有：靈敏度高，穩(wěn)定性強，測量精度高，復(fù)現(xiàn)性好；有較大的測量范圍，尤其是在低溫方面；易于使用在自動測量中，也便于遠距離測量。同樣，熱電阻也有缺陷，需要電源激勵，不能夠瞬時測量溫度的變化，在高溫（大于850℃）測量中準確性不好；易于氧化和不耐腐蝕。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800℃，銅熱電阻為零下40到140℃。熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型，但是他卻不需要補償導(dǎo)線，而且比熱電偶便宜。

熱電阻和熱電偶區(qū)別

*、信號的性質(zhì)。熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產(chǎn)生正的或者是負的阻值變化；而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化，他隨溫度的改變而改變。雖然都是接觸式測溫儀表，但它們的測溫范圍不同。熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，這類儀表一般用于500度以上的較高溫度，低溫區(qū)時輸出熱電勢很小，當電勢小時，對抗干擾措施和二次表的要求很高，否則測量不準，還有，在較低的溫度區(qū)域，冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出，不易得到全補償。這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測，溫范圍為-200~500度。

第二、工作中的現(xiàn)場判斷。熱電偶有正負極、補償導(dǎo)線也有正負之分，首先保證連接，配置正確。在運行中，常見的有短路，斷路，接觸不良和變質(zhì)。檢查時，要使熱電偶與二次表分開，用工具短接二次表上的補償線，表指示室溫再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度(不是，補償線有故障)，再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常，請檢查工藝)。

熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷，在運行中，懷疑短路，只要將電阻端拆下一個線頭看顯示儀表，如到zui大，熱電阻短路回零，導(dǎo)線短路，保證正常連接和配置時，表值顯示低或不穩(wěn)，保護管可能性進水了顯示zui大，熱電阻斷路顯示zui小短路。

第三、從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差。

第四、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度溫度范圍(當然可以檢測負溫度)，熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以，前者是低溫檢測，后者是高溫檢測。

深圳市研工科技有限公司有線溫度驗證儀熱電阻溫度傳感器

研工溫度驗證儀主要搭配薄膜鉑電阻，采用專有全鐵氟龍封裝工藝，真正做到高穩(wěn)定高精度，防水抗震。