Was ist ein Widerstandsthermometer?

Ein Widerstandsthermometer, auch bekannt als Resistance Thermal Device (RTD), ist ein Thermometer speziell für Metalle, das Elektrizität durch das Metall leitet und seine Temperatur anhand des Widerstands beurteilt. Aufgrund seiner chemischen Inertheit und anderer Faktoren ist Platin das am häufigsten verwendete Metall in einem Widerstandsthermometer. Es gibt verschiedene RTD-Typen, die hauptsächlich danach beurteilt werden, wie viele Drähte im Gerät enthalten sind; mehr Drähte bedeuten bessere Genauigkeit. Obwohl es sich um ein zuverlässiges Gerät handelt, wird ein RTD aufgrund von Komplikationen nicht bei Temperaturen über 1,112 °C oder unter -600 °F (-518 °C) verwendet.

Industriearbeiter beurteilen die Temperatur von Metall anhand seines Widerstands mit einem Widerstandsthermometer. Wenn sich ein Metall erwärmt, erhöht sich sein Widerstand; Trifft der RTD auf einen höheren Widerstand, dann ist das Metall sehr heiß. Durch Korrelation dieser beiden Faktoren kann ein RTD eine genaue Temperatur erreichen. Dazu wird ein elektrischer Strom durch das Metall geleitet und gleichzeitig der Strom im Metall abgelesen.

Während mehrere Metalle als Kern in einem Widerstandsthermometer verwendet werden können, ist Platin das gebräuchlichste. Ein Grund dafür ist, dass Platin chemisch inert ist und daher nicht mit Chemikalien in der Nähe reagiert. Ein weiterer wichtiger Grund ist, dass Platin gegen hohe Hitze beständig ist und unter rauen Bedingungen stabil bleibt. Dies macht einen Platinkern für diesen Zweck besonders geeignet.

Der innere Kern des Widerstandsthermometers darf sich von Gerät zu Gerät nicht ändern, aber die Verdrahtungskonfiguration ist oft unterschiedlich. RTDs sind in Zwei-, Drei- und Vierleiterausführungen erhältlich, wobei jedes genauer ist als das andere. Die Drähte sind aus Kupfer und haben einen eigenen Widerstand. Weniger Drähte bedeuten, dass der RTD den Widerstand nicht so gut verarbeiten kann, ohne die Genauigkeit der Temperatur zu beeinträchtigen, während mehr Drähte dem RTD einen besseren Widerstand verleihen, sodass er die Temperatur eines Metalls besser beurteilen kann. Zweidrahtversionen eignen sich am besten für ungefähre Temperaturen und sind viel billiger; Drei- und Vierleiterausführungen eignen sich am besten für genaue Temperaturen, sind jedoch teurer.

Das Widerstandsthermometer gilt als zuverlässig und vielseitig, hat aber Grenzen. Bei Temperaturen über 1,112 °C (600 °F) wird es schwierig zu verhindern, dass die Metallhülle des RTD den Platinkern verunreinigt. Verschmutzung bedeutet, dass die Messungen ungenau werden, wodurch das RTD unbrauchbar wird. Bei sehr niedrigen Temperaturen, wie -518 °F (-270 °C), wird es unmöglich, die Temperatur anhand des Widerstands zu beurteilen, da der Widerstand von Verunreinigungen und nicht vom Metall selbst herrührt.