Kādi faktori jāņem vērā, izvēloties temperatūras mērīšanas metodi un instrumentus

Temperatūras procesa kontroles veiksmīgu risinājumu jebkurā konkrētā objektā bieži nosaka pareiza mērīšanas metodes un mērīšanas ierīces izvēle. Metodes un mērīšanas ierīces izvēles uzdevums ir diezgan sarežģīts, jo ir jāmeklē optimālais risinājums, ņemot vērā daudzus, bieži vien pretrunīgus faktorus.

Bieži vien ir gadījumi, kad šo problēmu nevar veiksmīgi atrisināt, un vēlamās temperatūras vērtības ir jāatrod netieši, izmantojot citu objekta fizisko parametru mērījumu rezultātus, kas dabiski saistīti ar temperatūru. Tālāk ir īsi aprakstīti galvenie faktori, kas nosaka mērīšanas metodes izvēli.

Mērītais temperatūras diapazons

Šis faktors ir kritisks. Lai gan ir zināmas daudzas metodes mērījumiem paaugstinātas temperatūras diapazonā, līdz ar izmērītās temperatūras mērīšanu šādu metožu skaits kļūst arvien ierobežotāks.

Skaties:Temperatūras mērīšanas metodes un instrumenti

Pētījuma procesa dinamika

Pētot mainīgus un īpaši īslaicīgus termiskos procesus, termisko detektoru termiskā inerce bieži vien ir būtisks ierobežojums kontaktmetožu pielietojumam temperatūras mērīšanai. Grūtības, kas rodas šajā sakarā, daudzos gadījumos var tikt pārvarētas, ieviešot korekcijas, kas aprēķinātas ar atbilstošām metodēm vai izmantojot īpašas korekcijas ierīces.

Tomēr, ja pētāmā objekta temperatūras izmaiņas ir saistītas ar siltuma pārneses apstākļu izmaiņām, tad siltuma detektora termiskās inerces klātbūtne novedīs ne tikai pie ierīces rādījumu aizkavēšanās, bet arī reģistrētās temperatūras izmaiņu līknes formas izkropļojumu.

Ierīcēs, kuru pamatā ir bezkontakta temperatūras mērīšanas metodes, var izmantot uztvērējus ar ļoti īsu laika konstanti, tādējādi ievērojami paplašinot mērījumu dinamisko diapazonu. Šajā gadījumā izmantotās reģistrācijas kontrolierīces dinamiskie raksturlielumi kļūst par ierobežojošu faktoru.

Mērījumu precizitāte

Prasības temperatūras mērīšanas precizitātei ar izvēlētajām metodēm atbilst šī parametra pieļaujamajai mērījumu kļūdai, kas noteikta ar šo tehnoloģisko procesu.

Ņemot vērā temperatūras mērījumu īpatnības, jāpatur prātā, ka pieļaujamā kļūda instrumentālajā mērījumā ar izvēlēto komplektu (termiskais detektors ar mērierīci) nedrīkst būt vienāds ar pieļaujamo kļūdu temperatūras mērīšanā, bet atsevišķos gadījumos. tas ir ļoti mazāk.

Nepieciešamā mērīšanas komplekta precizitātes robeža ir jārezervē sagaidāmajai termiskā detektora raksturlielumu nestabilitātei, kas bieži sastopama, mērot augstu temperatūru, kā arī metodikas nejaušās komponentes un nejaušības paredzamajām vērtībām. dinamisko kļūdu sastāvdaļa dotajiem mērījumu apstākļiem.

Nosakot izmantotajai mērīšanas vai ierakstīšanas ierīcei nepieciešamo precizitātes klasi, jāņem vērā, ka precizitātes klase raksturo ierīces pieļaujamo pamatkļūdu, kas izteikta procentos no visas ierīces skalas diapazona. pieļaujamā kļūda būs vienāda jebkurā skalas punktā.

Tāpēc ierīcei var būt šāda fundamentālas kļūdas vērtība jebkurā tās mēroga punktā. Tāpēc šīs kļūdas relatīvā vērtība attiecībā uz pašu izmērīto vērtību būs lielāka, jo tuvāk izmērītās vērtības vērtība ir skalas sākumam.

Paskaidrosim to ar piemēru. 0,5 klases mērierīcē ar skalu no 500 līdz 1500 ° C pieļaujamās kļūdas absolūtā vērtība ir 5 grādi katrā skalas punktā. Šīs ierīces kļūdas bāzes vērtība var sasniegt pieņemamu vērtību.

Tā relatīvā vērtība šajā gadījumā var mainīties no 5/1500 (0,3%) skalas beigās līdz 5/500 (1%) skalas sākumā. Tāpēc vēlams izvēlēties mērierīci ar tādu skalas izmaiņu diapazonu, lai izmērītās vērtības paredzamās vērtības ietilptu skalas pēdējā trešdaļā.

Ja relatīvo kļūdu aprēķins tiek veikts attiecībā uz temperatūru, tad to ieteicams veikt nevis attiecībā uz temperatūras absolūto vērtību, bet tikai uz temperatūras intervālu, kas aptver aplūkojamo procesu..

Faktiski atkarībā no skalas (Kelvina vai Celsija grādi), kurā tiek izteikta noteiktā temperatūras vērtība, mērījuma relatīvajai kļūdai būs atšķirīga vērtība, ko nevar uzskatīt par pieņemamu.

Instrumenta jutības mērīšana

Izvēloties mērierīci, ir jāpievērš uzmanība tam, lai tās jutīgums atbilstu nepieciešamajai mērījumu precizitātei un nodrošinātu mainīgā procesa izpētes rezultātu nepieciešamo laika izšķirtspēju.

Nepareizs ir viedoklis, ka visjutīgākā mērierīce spēj nodrošināt visaugstāko mērījumu precizitāti, kas bieži vien pat nav nepieciešama šī procesa izpētei. Lietojot ierīci ar pārmērīgi augstu jutību, var rasties nepatiess priekšstats par pētāmā procesa dinamiku.

Šāda ierīce šādos darbības apstākļos var būt kaprīza, un tās rādījumus ietekmēs vairāki blakus faktori (telpā pūš vējš, vibrācijas), radot šai parādībai neraksturīgu pastiprinātu rādījumu variāciju.

Savukārt ierīces ar ļoti zemu jutību izmantošana neļaus novērot nelielas, bet raksturīgas šī procesa svārstības, kā rezultātā var rasties maldīgs priekšstats par šī procesa stabilitāti augstā temperatūrā.

Ķīmiskā mijiedarbība

Lemjot par iespēju izmantot šo ierīci šķidras vai gāzveida vides augstas temperatūras mērīšanai, bieži vien izšķiroša ir mijiedarbības pakāpe starp vidi un tajā ievietotā termiskā detektora materiāliem, no vienas puses. no otras puses, paša termiskā detektora atsevišķu daļu mijiedarbība.

Šajā parādību grupā ietilpst arī katalītiskais efekts, kas rodas uz platīna grupas metālu virsmas deggāzu maisījumos. Kā ķīmiski inertas vielas attiecībā uz degošu gāzu maisījumiem platīns un pallādijs paātrina maisījuma sastāvdaļu reakciju ar intensīvu siltuma izdalīšanos uz katalizatora virsmas, to uzsildot.

Līdz ar to termisko detektoru rādījumi ar platīna vai pallādija daļām, kas atrodas tiešā saskarē ar degošiem maisījumiem, raksturo nevis līdzsvara temperatūru, kas izveidojusies starp termisko detektoru un vidi, bet gan ievērojami augstāku temperatūru, ko rada katalītiskā karsēšana.

Skatīt arī:Dažādu temperatūras sensoru priekšrocības un trūkumi