Hvilke faktorer bør vurderes ved valg av temperaturmålemetode og instrumenter

Den vellykkede løsningen for kontroll av temperaturprosessen ved et bestemt objekt bestemmes ofte av riktig valg av målemetode og måleenhet. Oppgaven med å velge en metode og en måleenhet er ganske vanskelig, siden en optimal løsning må søkes, tatt i betraktning en rekke, ofte motstridende faktorer.

Det er ofte tilfeller der dette problemet ikke kan løses med hell, og de ønskede temperaturverdiene må finnes indirekte ved å bruke resultatene av målinger av andre fysiske parametere til objektet, som er naturlig relatert til temperatur. Hovedfaktorene som bestemmer valg av målemetode er kort beskrevet nedenfor.

Målt temperaturområde

Denne faktoren er kritisk. Selv om mange metoder er kjent for målinger i det forhøyede temperaturområdet, med måling av den målte temperaturen, blir antallet slike metoder mer og mer begrenset.

Se:Metoder og instrumenter for å måle temperatur

Dynamikken i forskningsprosessen

Når man studerer variable og spesielt kortsiktige termiske prosesser, er den termiske tregheten til termiske detektorer ofte en betydelig begrensning av anvendeligheten av kontaktmetoder for måling av temperaturer. Vanskelighetene som oppstår i denne forbindelse kan i mange tilfeller overvinnes ved å innføre korrigeringer beregnet etter passende metoder eller ved å bruke spesielle korrigeringsanordninger.

Imidlertid, hvis endringen i temperaturen til objektet som undersøkes er ledsaget av en endring i varmeoverføringsbetingelsene, vil tilstedeværelsen av termisk treghet til den termiske detektoren ikke bare føre til en forsinkelse i avlesningene til enheten, men også til en forvrengning av formen til den registrerte kurven for temperaturendringer.

I enheter basert på bruk av berøringsfrie temperaturmålingsmetoder, kan mottakere med svært kort tidskonstant brukes, og dermed utvide det dynamiske måleområdet betydelig. I dette tilfellet blir de dynamiske egenskapene til opptaksutstyret som brukes en begrensende faktor.

Nøyaktighet av målinger

Kravene til nøyaktigheten av temperaturmåling ved de valgte metodene tilsvarer den tillatte målefeilen til denne parameteren etablert av denne teknologiske prosessen.

Tatt i betraktning særegenhetene ved temperaturmålinger, bør det tas i betraktning at den tillatte feilen i instrumentell måling med det valgte settet (termisk detektor med en måleenhet) ikke bør være lik den tillatte feilen i temperaturmåling, men i noen tilfeller det er veldig mindre.

Den nødvendige nøyaktighetsmarginen til målesettet bør reserveres for den forventede ustabiliteten til de termiske detektoregenskapene, som ofte oppstår ved måling av høye temperaturer, samt for de forventede verdiene til den tilfeldige komponenten i metodikken og den tilfeldige. komponent av de dynamiske feilene for gitte måleforhold.

Når du bestemmer den nødvendige nøyaktighetsklassen til den brukte måle- eller registreringsenheten, bør det tas i betraktning at nøyaktighetsklassen karakteriserer enhetens tillatte grunnfeil, uttrykt som en prosentandel av hele skalaområdet til enheten. den tillatte feilen vil være den samme i et hvilket som helst punkt på skalaen.

Derfor kan enheten ha en slik verdi av fundamental feil når som helst på skalaen. Derfor vil den relative verdien av denne feilen knyttet til selve måltverdien være jo større jo nærmere verdien av målt verdi er begynnelsen av skalaen.

La oss forklare dette med et eksempel. I en måleenhet i klasse 0,5 med en skala på 500 - 1500 ° C, er den absolutte verdien av den tillatte feilen 5 grader på hvert punkt på skalaen. Grunnfeilverdien for denne enheten kan nå en akseptabel verdi.

Dens relative verdi i dette tilfellet kan variere fra 5/1500 (0,3%) på slutten av skalaen til 5/500 (1%) på begynnelsen av skalaen. Derfor er det tilrådelig å velge en måleenhet med et slikt omfang av skalaendringer at de forventede verdiene for den målte verdien passer inn i den siste tredjedelen av skalaen.

Hvis beregningen av de relative feilene utføres med hensyn til temperatur, anbefales det at den utføres ikke med hensyn til den absolutte verdien av temperaturen, men kun til temperaturintervallet som dekker den betraktede prosessen..

Faktisk, avhengig av skalaen (grader Kelvin eller Celsius) som en gitt temperaturverdi er uttrykt i, vil den relative feilen til målingen ha en annen verdi, som ikke kan anses som akseptabel.

Instrumentfølsomhetsmåling

Når du velger en måleenhet, er det nødvendig å ta hensyn til det faktum at dens følsomhet tilsvarer den nødvendige målenøyaktigheten og gir den nødvendige tidsoppløsningen av resultatene av studiet av den variable prosessen.

Oppfatningen er feil at den mest følsomme måleenheten kan gi den høyeste målenøyaktigheten, som ofte ikke engang er nødvendig for å studere denne prosessen. Bruken av en enhet med for høy følsomhet kan skape et falskt inntrykk av dynamikken i den studerte prosessen.

En slik enhet kan være lunefull under disse driftsforholdene, og dens avlesninger vil bli påvirket av en rekke sidefaktorer (vind som blåser i rommet, vibrasjoner), og skaper en økt variasjon i avlesningene som ikke er karakteristisk for dette fenomenet.

På den annen side vil bruken av en enhet med svært lav følsomhet ikke tillate observasjon av små, men karakteristiske svingninger i denne prosessen, som et resultat av dette kan oppstå et falskt inntrykk av høy temperaturstabilitet i denne prosessen.

Kjemiske interaksjoner

Når man bestemmer seg for muligheten for å bruke denne enheten til å måle høye temperaturer i et flytende eller gassformig medium, er på den ene siden graden av interaksjon mellom mediet og materialene til den termiske detektoren som er introdusert i det, ofte avgjørende, og på andre siden, samspillet mellom individuelle deler av selve den termiske detektoren.

Denne gruppen av fenomener inkluderer også den katalytiske effekten som oppstår på overflaten av platinagruppemetaller i brenngassblandinger. Som kjemisk inerte stoffer med hensyn til blandinger av brennbare gasser, akselererer platina og palladium reaksjonen av komponentene i blandingen med intens varmeavgivelse på overflaten av katalysatoren, og oppvarmer den.

Derfor karakteriserer ikke avlesningene av termiske detektorer med platina- eller palladiumdeler i direkte kontakt med brennbare blandinger likevektstemperaturen som er etablert mellom termisk detektor og omgivelsene, men en betydelig høyere temperatur forårsaket av katalytisk oppvarming.

Se også:Fordeler og ulemper med forskjellige temperatursensorer