Was sind die häufigsten Fehler bei Platin-Widerstandsthermometern mit Metallrohrsonde und Anschlussdose?

Platin-Widerstandsthermometer vom Typ Platin-Widerstandsthermometer mit Metallrohr-Sondeneinschub werden häufig in der industriellen Temperaturmessung eingesetzt. Ihre häufigsten Fehler konzentrieren sich hauptsächlich auf vier Aspekte: Beschädigung des Sensorelements, Verschlechterung der Isolationsleistung, schlechte Verkabelungsverbindungen und Korrosion durch äußere Umgebungseinflüsse. Diese Fehler können zu ungenauen Temperaturmessungen, Signalschwankungen und sogar Systemabschaltungen führen und die Produktionsstabilität beeinträchtigen. Es folgt eine systemische Fehleranalyse:

 

I. Körperfehler des Platin-Widerstandselements

Platindrahtbruch: Der Durchmesser des Platindrahtes beträgt typischerweise nur 0,03–0,07 mm. Wenn die Sonde während der Installation übermäßig gebogen wird (Krümmungsradius < 50 mm) oder starken Vibrationen ausgesetzt wird, kann es aufgrund konzentrierter mechanischer Beanspruchung leicht zu Ermüdungsbrüchen kommen, die sich in einem unendlichen Widerstand und einer Überschreitung des Bereichs durch die Instrumentenanzeige äußern.

Resistance Value Drift or Aging: Long-term operation in high-temperature environments (>500 Grad) oder häufige Temperaturwechsel können zu geringfügigen Veränderungen in der Kristallstruktur des Platindrahts führen, was zu Abweichungen der Widerstands-{1}}Temperatureigenschaften von der Standardkurve und zu Messfehlern führen kann. Auch schlechte Herstellungsprozesse können den Alterungsprozess beschleunigen.

Interner Kurzschluss: Wenn die Füllung aus Magnesiumoxid-Isolierpulver feucht wird oder Metallspäne enthält, kann sie bei hohen Temperaturen leitend sein und Kurzschlüsse zwischen Platindrähten oder -leitungen verursachen, was zu einem niedrigen Widerstand oder sogar zu Nullwiderstand führt.

 

II. Verschlechterung der Isolationsleistung:

Sheath Leakage or Moisture: If the metal protective tube and junction box are not properly sealed, moisture, steam, or corrosive liquids may penetrate, causing the insulation resistance to drop from the normal >100 MΩ bis<1MΩ, leading to signal interference or grounding faults.

Insulation Material Aging: Prolonged operation at high temperatures (>250 Grad) führt dazu, dass die PTFE-Isolierschicht weich wird und verkohlt, wodurch ihre Isolierfähigkeit verloren geht. In stark oxidierenden Medien kann es auch zu einer chemischen Zersetzung des Materials kommen.

Standardanforderungen: IEC 60751 schreibt vor, dass der Isolationswiderstand eines Platin-Widerstandsthermometers gegen Erde bei Raumtemperatur größer oder gleich 100 MΩ sein sollte; andernfalls gilt es als unqualifiziert.

 

III. Anschlusskasten- und Verbindungsfehler

Lockere oder oxidierte Anschlüsse: Während des Langzeitbetriebs können sich Anschlussblöcke aufgrund von thermischer Ausdehnung und Kontraktion oder Vibration leicht lösen. Durch Oxidation auf der Kupferdrahtoberfläche entsteht eine Schicht mit hohem Widerstand, die den Kontaktwiderstand erhöht und zu einem Ausfall der Drei-Draht-Kompensation führt, was zu höheren Temperaturmesswerten führt.

Ansammlung von Metallspänen oder Staub: Eine schlechte Abdichtung des Anschlusskastens ermöglicht das Eindringen von Staub oder Metallspänen, was möglicherweise zu lokalen Kurzschlüssen oder Undichtigkeiten führt, was zu Signalschwankungen oder Nullstellen führt.

Wasser- und Staubdichtigkeitsfehler: Alterung des Dichtungsrings, lose Gewinde oder Beschädigung des Anschlusskastens verringern die IP-Schutzart, sodass Regenwasser oder Dampf die internen Schaltkreise direkt angreifen können.

 

IV. Äußere Umgebungs- und Installationsfaktoren

Elektromagnetische Interferenz (EMI): Bei der Verlegung von Signalleitungen über große Entfernungen in der Nähe von Wechselrichtern und Motoren kann das Fehlen eines abgeschirmten Twisted-Pair-Kabels oder eine unzureichende Erdung der Abschirmungsschicht leicht zu Interferenzen führen, die zu Schwankungen der Temperaturdaten führen.

Unzureichende Eintauchtiefe: Wenn die Sonde weniger als das 10-fache des Durchmessers des Schutzrohrs in das Messmedium eintaucht (normalerweise).<100mm), it will lead to insufficient heat conduction, resulting in delayed or low measurement values.

Mechanischer Schaden: Erzwungene Stöße, Biegung während der Installation oder Kollisionen während des Transports können das Metallrohr abflachen, die innere Struktur verformen und indirekt den Platindraht beschädigen.

 

V. Schnelle Fehlererkennung und Vorschläge zur Fehlerbehebung

Tabelle: Fehlerphänomen	Mögliche Ursache	Vorläufige Urteilsmethode
Unendlicher Widerstand	Platindraht gebrochen, Leitungsdraht unterbrochen	Messen Sie den Widerstand an beiden Enden mit einem Multimeter
Niedriger Widerstand oder Nullwiderstand	Interner Kurzschluss, Feuchtigkeit	Prüfen Sie, ob der Isolationswiderstand vorhanden ist<1MΩ
Instabile Temperaturdrift	Lose Verkabelung, schlechter Kontakt	Schütteln Sie das Anschlusskabel und beobachten Sie, ob der Messwert schwankt
Schwere Signalstörung	Elektromagnetische Störungen, schlechte Abschirmung	Überprüfen Sie, ob das Kabel ein abgeschirmtes Twisted-Pair-Kabel ist und an einem Ende geerdet ist
Niedriger Anzeigewert	Zu geringe Einstecktiefe, schlechte Wärmeleitung	Überprüfen Sie die Einbaulage und -tiefe

Wichtige Präventionsmaßnahmen: Führen Sie regelmäßig Widerstands- und Isolationstests durch, standardisieren Sie Installationsverfahren, verwenden Sie Anschlusskästen mit Schutzart IP65 oder höher und stellen Sie eine korrekte Abschirmung und Erdung sicher.