Quins factors s'han de tenir en compte a l'hora d'escollir un mètode i instruments de mesura de temperatura

La solució reeixida del control del procés de temperatura en qualsevol objecte en particular es determina sovint per l'elecció correcta del mètode de mesura i del dispositiu de mesura. La tasca d'escollir un mètode i un dispositiu de mesura és força difícil, ja que s'ha de buscar una solució òptima tenint en compte nombrosos factors, sovint contradictoris.

Sovint hi ha casos en què aquest problema no es pot resoldre amb èxit, i els valors de temperatura desitjats s'han de trobar indirectament, utilitzant els resultats de mesuraments d'altres paràmetres físics de l'objecte, que estan naturalment relacionats amb la temperatura. A continuació es descriuen breument els principals factors que determinen l'elecció del mètode de mesura.

Interval de temperatura mesurat

Aquest factor és crític. Tot i que es coneixen molts mètodes per a mesures en el rang de temperatura elevat, amb la mesura de la temperatura mesurada, el nombre d'aquests mètodes es fa cada cop més limitat.

Mira:Mètodes i instruments de mesura de temperatura

Dinàmica del procés de recerca

Quan s'estudien processos tèrmics variables i especialment a curt termini, la inèrcia tèrmica dels detectors tèrmics és sovint una limitació important de l'aplicabilitat dels mètodes de contacte per mesurar temperatures. Les dificultats que sorgeixen en aquest sentit es poden superar en molts casos introduint correccions calculades pels mètodes adequats o utilitzant dispositius especials de correcció.

Tanmateix, si el canvi en la temperatura de l'objecte que s'està examinant va acompanyat d'un canvi en les condicions de transferència de calor, la presència d'inèrcia tèrmica del detector tèrmic no només comportarà un retard en les lectures del dispositiu, sinó també a una distorsió de la forma de la corba registrada del canvi de temperatura.

En dispositius basats en l'ús de mètodes de mesura de temperatura sense contacte, es poden utilitzar receptors amb una constant de temps molt curta, ampliant així significativament el rang dinàmic de mesures. En aquest cas, les característiques dinàmiques de l'equip de gravació utilitzat esdevenen un factor limitant.

Exactitud de les mesures

Els requisits per a la precisió de la mesura de la temperatura pels mètodes seleccionats corresponen a l'error de mesura admissible d'aquest paràmetre establert per aquest procés tecnològic.

Tenint en compte les peculiaritats de les mesures de temperatura, cal tenir en compte que l'error admissible en la mesura instrumental amb el conjunt seleccionat (detector tèrmic amb un dispositiu de mesura) no hauria de ser igual a l'error admissible en la mesura de la temperatura, però en alguns casos és molt menys.

El marge de precisió necessari del conjunt de mesura s'ha de reservar per a la inestabilitat esperada de les característiques del detector tèrmic, que sovint es troba quan es mesuren altes temperatures, així com per als valors esperats del component aleatori de la metodologia i l'atzar. component dels errors dinàmics per a condicions determinades de mesura.

A l'hora de determinar la classe de precisió requerida del dispositiu de mesura o registre utilitzat, s'ha de tenir en compte que la classe de precisió caracteritza l'error bàsic admissible del dispositiu, expressat com a percentatge de tot el rang d'escala del dispositiu. El valor absolut de l'error admissible serà el mateix en qualsevol punt de l'escala.

Per tant, el dispositiu pot tenir aquest valor d'error fonamental en qualsevol punt de la seva escala. Per tant, el valor relatiu d'aquest error relacionat amb el propi valor mesurat serà més gran com més a prop estigui el valor del valor mesurat de l'inici de l'escala.

Expliquem això amb un exemple. En un dispositiu de mesura de classe 0,5 amb una escala de 500 a 1500 ° C, el valor absolut de l'error admissible és de 5 graus a cada punt de l'escala. El valor d'error base d'aquest dispositiu pot arribar a un valor acceptable.

El seu valor relatiu en aquest cas pot variar des de 5/1500 (0,3%) al final de l'escala fins a 5/500 (1%) al començament de l'escala. Per tant, és recomanable triar un dispositiu de mesura amb un rang de canvis d'escala tal que els valors esperats del valor mesurat s'ajustin a l'últim terç de l'escala.

Si el càlcul dels errors relatius es realitza pel que fa a la temperatura, es recomana que es faci no respecte al valor absolut de la temperatura, sinó només a l'interval de temperatura que cobreix el procés considerat..

De fet, segons l'escala (graus Kelvin o Celsius) en què s'expressa un valor de temperatura determinat, l'error relatiu de la mesura tindrà un valor diferent, que no es pot considerar acceptable.

Mesura de la sensibilitat de l'instrument

En triar un dispositiu de mesura, cal parar atenció al fet que la seva sensibilitat correspon a la precisió de mesura requerida i proporciona la resolució temporal necessària dels resultats de l'estudi del procés variable.

L'opinió és errònia que el dispositiu de mesura més sensible pot proporcionar la màxima precisió de mesura, que sovint ni tan sols es requereix per estudiar aquest procés. L'ús d'un dispositiu amb una sensibilitat excessivament alta pot crear una falsa impressió de la dinàmica del procés estudiat.

Aquest dispositiu pot ser capritxós en aquestes condicions de funcionament, i les seves lectures es veuran afectades per una sèrie de factors secundaris (vent que bufa a l'habitació, vibracions), creant una major variació de les lectures que no és característica d'aquest fenomen.

D'altra banda, l'ús d'un dispositiu amb una sensibilitat molt baixa no permetrà l'observació de petites però característiques fluctuacions d'aquest procés, com a conseqüència de la qual cosa pot sorgir una falsa impressió d'estabilitat a alta temperatura d'aquest procés.

Interaccions químiques

A l'hora de decidir la possibilitat d'utilitzar aquest aparell per mesurar altes temperatures d'un medi líquid o gasós, el grau d'interacció, d'una banda, del medi i els materials del detector tèrmic introduïts en ell és sovint determinant, i per la d'altra banda, la interacció de parts individuals del propi detector tèrmic.

Aquest grup de fenòmens també inclou l'efecte catalític que es produeix a la superfície dels metalls del grup del platí en les mescles de gasos combustibles. Com a substàncies químicament inerts respecte a les mescles de gasos combustibles, el platí i el pal·ladi acceleren la reacció dels components de la mescla amb intens alliberament de calor a la superfície del catalitzador, escalfant-lo.

Per tant, les lectures dels detectors tèrmics amb parts de platí o pal·ladi en contacte directe amb mescles combustibles no caracteritzen la temperatura d'equilibri establerta entre el detector tèrmic i l'entorn, sinó una temperatura significativament més elevada provocada per l'escalfament catalític.

Vegeu també:Avantatges i desavantatges dels diferents sensors de temperatura