Milliseid tegureid tuleks temperatuuri mõõtmise meetodi ja instrumentide valimisel arvestada
Temperatuuriprotsessi juhtimise eduka lahenduse igal konkreetsel objektil määrab sageli õige mõõtmismeetodi ja mõõteseadme valik. Meetodi ja mõõteseadme valiku ülesanne on üsna keeruline, kuna tuleb otsida optimaalset lahendust, võttes arvesse paljusid, sageli vastuolulisi tegureid.
Sageli on juhtumeid, kui seda probleemi ei saa edukalt lahendada ja soovitud temperatuuri väärtused tuleb leida kaudselt, kasutades objekti muude füüsikaliste parameetrite mõõtmise tulemusi, mis on loomulikult seotud temperatuuriga. Allpool on lühidalt kirjeldatud peamised tegurid, mis määravad mõõtmismeetodi valiku.
Mõõdetud temperatuurivahemik
See tegur on kriitiline. Kuigi kõrgendatud temperatuurivahemikus mõõtmiseks on teada palju meetodeid, muutub mõõdetud temperatuuri mõõtmisega selliste meetodite hulk üha piiratumaks.
Vaata:Temperatuuri mõõtmise meetodid ja instrumendid
Uurimisprotsessi dünaamika
Muutuvate ja eriti lühiajaliste termiliste protsesside uurimisel on termodetektorite termiline inerts sageli temperatuuride mõõtmise kontaktmeetodite rakendatavuse oluliseks piiranguks. Sellega seoses tekkivaid raskusi saab paljudel juhtudel ületada sobivate meetoditega arvutatud korrektsioonide kasutuselevõtuga või spetsiaalsete parandusseadmete abil.
Kui aga uuritava objekti temperatuuri muutusega kaasneb soojusülekande tingimuste muutumine, siis termilise detektori termilise inertsi olemasolu ei põhjusta mitte ainult seadme näitude viivitust, vaid samuti salvestatud temperatuurimuutuse kõvera kuju moonutamine.
Mittekontaktsetel temperatuurimõõtmismeetoditel põhinevates seadmetes saab kasutada väga lühikese ajakonstandiga vastuvõtjaid, mis laiendavad oluliselt mõõtmisulatust. Sel juhul muutuvad kasutatavate sõidumeerikute dünaamilised omadused piiravaks teguriks.
Mõõtmiste täpsus
Valitud meetodite temperatuuri mõõtmise täpsuse nõuded vastavad selle tehnoloogilise protsessiga kehtestatud selle parameetri lubatud mõõtmisveale.
Võttes arvesse temperatuuri mõõtmise iseärasusi, tuleb meeles pidada, et valitud komplekti (mõõteseadmega termodetektor) instrumentaalmõõtmise lubatud viga ei tohiks olla võrdne temperatuuri mõõtmise lubatud veaga, vaid mõnel juhul seda on väga vähem.
Mõõtekomplekti vajalik täpsusvaru tuleks reserveerida termilise detektori karakteristikute eeldatava ebastabiilsuse jaoks, mida sageli esineb kõrgete temperatuuride mõõtmisel, samuti metoodika juhusliku komponendi eeldatavate väärtuste ja juhuslike väärtuste jaoks. dünaamiliste vigade komponent antud mõõtmistingimustes.
Kasutatava mõõte- või salvestusseadme nõutava täpsusklassi määramisel tuleb arvestada, et täpsusklass iseloomustab seadme lubatud põhiviga, mis on väljendatud protsentides seadme kogu skaala ulatusest. lubatud viga on skaala mis tahes punktis sama.
Seetõttu võib seadmel olla selline põhivea väärtus igal skaalal. Seetõttu on selle vea suhteline väärtus mõõdetud väärtuse enda suhtes seda suurem, mida lähemal on mõõdetud väärtuse väärtus skaala algusele.
Selgitame seda näitega. Klassi 0,5 mõõteseadmes, mille skaala on 500–1500 ° C, on lubatud vea absoluutväärtus 5 kraadi igas skaala punktis. Selle seadme põhivea väärtus võib jõuda vastuvõetava väärtuseni.
Selle suhteline väärtus võib sel juhul varieeruda vahemikus 5/1500 (0,3%) skaala lõpus kuni 5/500 (1%) skaala alguses. Seetõttu on soovitatav valida mõõteseade sellise skaalamuutuste vahemikuga, et mõõdetud väärtuse eeldatavad väärtused mahuksid skaala viimasesse kolmandikku.
Kui suhteliste vigade arvutamine toimub temperatuuri suhtes, siis on soovitatav seda teha mitte temperatuuri absoluutväärtuse, vaid ainult vaadeldavat protsessi hõlmava temperatuurivahemiku suhtes..
Tegelikult, olenevalt skaalast (Kelvini või Celsiuse kraadides), milles antud temperatuuri väärtust väljendatakse, on mõõtmise suhteline viga erinev väärtus, mida ei saa pidada vastuvõetavaks.
Seadme tundlikkuse mõõtmine
Mõõteseadet valides tuleb tähelepanu pöörata sellele, et selle tundlikkus vastaks nõutavale mõõtetäpsusele ja annaks muutuva protsessi uurimise tulemuste vajaliku ajalahutusvõime.
Eksib arvamus, et kõige tundlikum mõõteseade suudab anda suurima mõõtetäpsuse, mida selle protsessi uurimiseks sageli isegi ei nõuta. Liiga kõrge tundlikkusega seadme kasutamine võib tekitada eksliku mulje uuritava protsessi dünaamikast.
Selline seade võib nendes töötingimustes olla kapriisne ja selle näitu mõjutavad mitmed kõrvaltegurid (tuul puhub ruumis, vibratsioon), tekitades näitude suuremat kõikumist, mis sellele nähtusele ei ole iseloomulik.
Teisest küljest ei võimalda väga madala tundlikkusega seadme kasutamine jälgida selle protsessi väikseid, kuid iseloomulikke kõikumisi, mille tulemusena võib tekkida vale mulje selle protsessi kõrge temperatuuri stabiilsusest.
Keemilised koostoimed
Kui otsustate selle seadme kasutamise võimaluse üle vedela või gaasilise keskkonna kõrgete temperatuuride mõõtmiseks, on sageli määravaks ühelt poolt keskkonna ja sellesse sisestatud termodetektori materjalide vastastikmõju määr. teine pool, termilise detektori enda üksikute osade koostoime.
Sellesse nähtuste rühma kuulub ka katalüütiline efekt, mis ilmneb plaatinarühma metallide pinnal kütusegaaside segudes. Põlevgaaside segude suhtes keemiliselt inertsete ainetena kiirendavad plaatina ja pallaadium segu komponentide reaktsiooni intensiivse soojuse vabanemisega katalüsaatori pinnal, kuumutades seda.
Seetõttu ei iseloomusta põlevate segudega otseses kokkupuutes olevate plaatina- või pallaadiumiosadega termodetektorite näidud mitte termodetektori ja keskkonna vahel saavutatud tasakaalutemperatuuri, vaid katalüütilisest kuumutamisest tingitud oluliselt kõrgemat temperatuuri.