Ce factori trebuie luați în considerare atunci când alegeți o metodă și instrumente de măsurare a temperaturii

Soluția de succes a controlului procesului de temperatură la orice obiect anume este adesea determinată de alegerea corectă a metodei de măsurare și a dispozitivului de măsurare. Sarcina de a alege o metodă și un dispozitiv de măsurare este destul de dificilă, deoarece trebuie căutată o soluție optimă, ținând cont de numeroși factori, adesea contradictori.

Există adesea cazuri în care această problemă nu poate fi rezolvată cu succes, iar valorile temperaturii dorite trebuie găsite indirect, folosind rezultatele măsurătorilor altor parametri fizici ai obiectului, care sunt în mod natural legați de temperatură. Principalii factori care determină alegerea metodei de măsurare sunt descriși pe scurt mai jos.

Interval de temperatură măsurat

Acest factor este critic. Deși sunt cunoscute multe metode pentru măsurători în domeniul de temperatură ridicat, odată cu măsurarea temperaturii măsurate, numărul de astfel de metode devine din ce în ce mai limitat.

Uite:Metode și instrumente de măsurare a temperaturii

Dinamica procesului de cercetare

Când se studiază procese termice variabile și mai ales pe termen scurt, inerția termică a detectorilor termici este adesea o limitare semnificativă a aplicabilității metodelor de contact pentru măsurarea temperaturilor. Dificultăţile apărute în acest sens pot fi depăşite în multe cazuri prin introducerea de corecţii calculate prin metodele adecvate sau prin folosirea unor dispozitive speciale de corectare.

Cu toate acestea, dacă modificarea temperaturii obiectului examinat este însoțită de o modificare a condițiilor de transfer de căldură, atunci prezența inerției termice a detectorului termic va duce nu numai la o întârziere a citirilor dispozitivului, ci și de asemenea la o distorsiune a formei curbei înregistrate a schimbării temperaturii.

În dispozitivele bazate pe utilizarea metodelor de măsurare a temperaturii fără contact, pot fi utilizate receptoare cu o constantă de timp foarte scurtă, extinzând astfel semnificativ intervalul dinamic de măsurători. În acest caz, caracteristicile dinamice ale aparatului de înregistrare utilizat devin un factor limitativ.

Precizia măsurătorilor

Cerințele pentru acuratețea măsurării temperaturii prin metodele selectate corespund erorii de măsurare admisibile a acestui parametru stabilită prin acest proces tehnologic.

Luând în considerare particularitățile măsurătorilor de temperatură, trebuie avut în vedere că eroarea admisibilă în măsurarea instrumentală cu setul selectat (detector termic cu un dispozitiv de măsurare) nu trebuie să fie egală cu eroarea admisibilă în măsurarea temperaturii, dar în unele cazuri este foarte putin.

Marja necesară de precizie a setului de măsurare ar trebui să fie rezervată pentru instabilitatea așteptată a caracteristicilor detectorului termic, care este adesea întâlnită la măsurarea temperaturilor ridicate, precum și pentru valorile așteptate ale componentei aleatorii a metodologiei și aleatorii. componentă a erorilor dinamice pentru condiții date de măsurare.

Atunci când se determină clasa de precizie necesară a dispozitivului de măsurare sau de înregistrare utilizat, ar trebui să se țină seama de faptul că clasa de precizie caracterizează eroarea de bază admisă a dispozitivului, exprimată ca procent din întreaga gamă de scară a dispozitivului. eroarea admisibilă va fi aceeași în orice punct al scalei.

Prin urmare, dispozitivul poate avea o astfel de valoare de eroare fundamentală în orice punct de pe scara sa. Prin urmare, valoarea relativă a acestei erori referitoare la valoarea măsurată în sine va fi cu atât mai mare cu cât valoarea valorii măsurate este mai aproape de începutul scalei.

Să explicăm acest lucru cu un exemplu. Într-un dispozitiv de măsurare din clasa 0,5 cu o scară de 500 - 1500 ° C, valoarea absolută a erorii admisibile este de 5 grade în fiecare punct al scalei. Valoarea de bază a erorii pentru acest dispozitiv poate atinge o valoare acceptabilă.

Valoarea sa relativă în acest caz poate varia de la 5/1500 (0,3%) la sfârșitul scalei până la 5/500 (1%) la începutul scalei. Prin urmare, este recomandabil să alegeți un dispozitiv de măsurare cu o astfel de gamă de modificări de scară încât valorile așteptate ale valorii măsurate să se încadreze în ultima treime a scalei.

Dacă calculul erorilor relative se efectuează în funcție de temperatură, atunci se recomandă ca acesta să fie efectuat nu cu privire la valoarea absolută a temperaturii, ci doar la intervalul de temperatură care acoperă procesul considerat..

De fapt, în funcție de scara (grade Kelvin sau Celsius) în care se exprimă o anumită valoare a temperaturii, eroarea relativă a măsurării va avea o valoare diferită, care nu poate fi considerată acceptabilă.

Măsurarea sensibilității instrumentului

Atunci când alegeți un dispozitiv de măsurare, este necesar să acordați atenție faptului că sensibilitatea acestuia corespunde preciziei de măsurare necesare și oferă rezoluția în timp necesară a rezultatelor studiului procesului variabil.

Părerea este greșită că cel mai sensibil dispozitiv de măsurare poate oferi cea mai mare precizie de măsurare, care de multe ori nici măcar nu este necesară pentru studierea acestui proces. Utilizarea unui dispozitiv cu o sensibilitate excesiv de mare poate crea o impresie falsă a dinamicii procesului studiat.

Un astfel de dispozitiv poate fi capricios în aceste condiții de funcționare, iar citirile sale vor fi afectate de o serie de factori laterali (sufla vântul în cameră, vibrații), creând o variație crescută a citirilor care nu este caracteristică acestui fenomen.

Pe de altă parte, utilizarea unui dispozitiv cu sensibilitate foarte scăzută nu va permite observarea unor fluctuații mici, dar caracteristice ale acestui proces, în urma cărora poate apărea o impresie falsă de stabilitate la temperatură ridicată a acestui proces.

Interacțiuni chimice

Atunci când se decide cu privire la posibilitatea utilizării acestui dispozitiv pentru măsurarea temperaturilor ridicate ale unui mediu lichid sau gazos, gradul de interacțiune, pe de o parte, a mediului și materialelor detectorului termic introduse în acesta este adesea decisiv, iar asupra de altă parte, interacțiunea părților individuale ale detectorului termic în sine.

Acest grup de fenomene include și efectul catalitic care are loc pe suprafața metalelor din grupa platinei în amestecurile de gaze combustibile. Ca substanțe inerte chimic față de amestecurile de gaze combustibile, platina și paladiul accelerează reacția componentelor amestecului cu degajare intensă de căldură pe suprafața catalizatorului, încălzindu-l.

Așadar, citirile detectorilor termici cu părți de platină sau paladiu în contact direct cu amestecuri combustibile nu caracterizează temperatura de echilibru stabilită între detectorul termic și mediu, ci o temperatură semnificativ mai mare cauzată de încălzirea catalitică.

Vezi si:Avantajele și dezavantajele diferiților senzori de temperatură