Quali fattori dovrebbero essere considerati quando si sceglie un metodo e strumenti di misurazione della temperatura

La soluzione di successo del controllo del processo di temperatura su un particolare oggetto è spesso determinata dalla scelta corretta del metodo di misurazione e del dispositivo di misurazione. Il compito di scegliere un metodo e un dispositivo di misurazione è piuttosto difficile, poiché è necessario ricercare una soluzione ottimale, tenendo conto di numerosi fattori, spesso contraddittori.

Ci sono spesso casi in cui questo problema non può essere risolto con successo e i valori di temperatura desiderati devono essere trovati indirettamente, utilizzando i risultati delle misurazioni di altri parametri fisici dell'oggetto, che sono naturalmente correlati alla temperatura. Di seguito vengono brevemente descritti i principali fattori che determinano la scelta del metodo di misura.

Intervallo di temperatura misurato

Questo fattore è critico. Sebbene siano noti molti metodi per misurazioni nell'intervallo di temperature elevate, con la misurazione della temperatura misurata, il numero di tali metodi diventa sempre più limitato.

Aspetto:Metodi e strumenti per la misura della temperatura

Dinamiche del processo di ricerca

Quando si studiano processi termici variabili e soprattutto a breve termine, l'inerzia termica dei rivelatori termici è spesso una limitazione significativa dell'applicabilità dei metodi di contatto per misurare le temperature. Le difficoltà che si presentano a questo proposito possono in molti casi essere superate introducendo correzioni calcolate con gli opportuni metodi o utilizzando appositi dispositivi di correzione.

Tuttavia, se la variazione della temperatura dell'oggetto in esame è accompagnata da una variazione delle condizioni di trasferimento del calore, la presenza di inerzia termica del rilevatore termico comporterà non solo un ritardo nelle letture del dispositivo, ma anche ad una distorsione della forma della curva di variazione della temperatura registrata.

Nei dispositivi basati sull'uso di metodi di misurazione della temperatura senza contatto, è possibile utilizzare ricevitori con una costante di tempo molto breve, ampliando così notevolmente la gamma dinamica delle misurazioni. In questo caso, le caratteristiche dinamiche dell'apparecchiatura di registrazione utilizzata diventano un fattore limitante.

Precisione delle misurazioni

I requisiti per l'accuratezza della misurazione della temperatura mediante i metodi selezionati corrispondono all'errore di misurazione consentito di questo parametro stabilito da questo processo tecnologico.

Tenendo conto delle peculiarità delle misurazioni della temperatura, si tenga presente che l'errore consentito nella misurazione strumentale con il set selezionato (rilevatore termico con un dispositivo di misurazione) non dovrebbe essere uguale all'errore consentito nella misurazione della temperatura, ma in alcuni casi è molto meno.

Il necessario margine di accuratezza del set di misura dovrebbe essere riservato all'instabilità prevista delle caratteristiche del rivelatore termico, che si incontra spesso quando si misurano temperature elevate, nonché ai valori attesi della componente casuale della metodologia e del casuale componente degli errori dinamici per date condizioni di misura.

Nel determinare la classe di precisione richiesta del dispositivo di misurazione o registrazione utilizzato, si dovrebbe tenere conto del fatto che la classe di precisione caratterizza l'errore di base consentito del dispositivo, espresso come percentuale dell'intero campo di scala del dispositivo. l'errore ammesso sarà lo stesso in qualsiasi punto della scala.

Pertanto, il dispositivo può avere un tale valore di errore fondamentale in qualsiasi punto della sua scala. Pertanto, il valore relativo di questo errore relativo al valore misurato stesso sarà tanto maggiore quanto più il valore del valore misurato è vicino all'inizio della scala.

Spieghiamo questo con un esempio. In un dispositivo di misurazione di classe 0,5 con una scala di 500 - 1500 ° C, il valore assoluto dell'errore consentito è di 5 gradi in ciascun punto della scala. Il valore di errore di base per questo dispositivo può raggiungere un valore accettabile.

Il suo valore relativo in questo caso può variare da 5/1500 (0,3%) alla fine della scala a 5/500 (1%) all'inizio della scala. Pertanto, è consigliabile scegliere un dispositivo di misurazione con un intervallo di variazioni di scala tale che i valori attesi del valore misurato si adattino all'ultimo terzo della scala.

Se il calcolo degli errori relativi viene effettuato rispetto alla temperatura, allora si consiglia di eseguirlo rispetto non al valore assoluto della temperatura, ma solo all'intervallo di temperatura che copre il processo considerato..

Infatti, a seconda della scala (gradi Kelvin o Celsius) in cui viene espresso un dato valore di temperatura, l'errore relativo della misura avrà un valore diverso, che non può essere considerato accettabile.

Misura della sensibilità dello strumento

Quando si sceglie un dispositivo di misurazione, è necessario prestare attenzione al fatto che la sua sensibilità corrisponde alla precisione di misurazione richiesta e fornisce la necessaria risoluzione temporale dei risultati dello studio del processo variabile.

L'opinione è errata che il dispositivo di misurazione più sensibile possa fornire la massima precisione di misurazione, che spesso non è nemmeno richiesta per studiare questo processo. L'uso di un dispositivo con una sensibilità eccessivamente elevata può creare una falsa impressione della dinamica del processo studiato.

Un tale dispositivo può essere capriccioso in queste condizioni operative e le sue letture saranno influenzate da una serie di fattori collaterali (vento che soffia nella stanza, vibrazioni), creando una maggiore variazione delle letture che non è caratteristica di questo fenomeno.

D'altra parte, l'uso di un dispositivo con sensibilità molto bassa non consentirà l'osservazione di piccole ma caratteristiche fluttuazioni di questo processo, a seguito delle quali potrebbe sorgere una falsa impressione di stabilità ad alta temperatura di questo processo.

Interazioni chimiche

Quando si decide sulla possibilità di utilizzare questo dispositivo per misurare le alte temperature di un mezzo liquido o gassoso, il grado di interazione, da un lato, del mezzo e dei materiali del rivelatore termico in esso introdotto è spesso determinante, e dall'altro dall'altro, l'interazione delle singole parti del rivelatore termico stesso.

Questo gruppo di fenomeni include anche l'effetto catalitico che si verifica sulla superficie dei metalli del gruppo del platino nelle miscele di gas combustibile. In quanto sostanze chimicamente inerti rispetto alle miscele di gas combustibili, platino e palladio accelerano la reazione dei componenti della miscela con rilascio intenso di calore sulla superficie del catalizzatore, riscaldandolo.

Pertanto, le letture dei rivelatori termici con parti in platino o palladio a diretto contatto con miscele combustibili non caratterizzano la temperatura di equilibrio che si instaura tra il rivelatore termico e l'ambiente, ma una temperatura significativamente più alta causata dal riscaldamento catalitico.

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