Које факторе треба узети у обзир при избору методе мерења температуре и инструмената
Успешно решење контроле температурног процеса на било ком конкретном објекту често је одређено правилним избором методе мерења и мерног уређаја. Задатак избора методе и мерног уређаја је прилично тежак, јер се мора тражити оптимално решење, узимајући у обзир бројне, често контрадикторне факторе.
Често се дешавају случајеви када се овај проблем не може успешно решити, а жељене вредности температуре се морају пронаћи индиректно, користећи резултате мерења других физичких параметара објекта, који су природно повезани са температуром. У наставку су укратко описани главни фактори који одређују избор методе мерења.
Измерени температурни опсег
Овај фактор је критичан. Иако су познате многе методе за мерења у повишеном температурном опсегу, са мерењем мерене температуре број таквих метода постаје све ограниченији.
погледај:Методе и инструменти за мерење температуре
Динамика истраживачког процеса
При проучавању променљивих и посебно краткотрајних топлотних процеса, топлотна инерција термичких детектора често представља значајно ограничење применљивости контактних метода за мерење температура. Потешкоће које се јављају у вези са тим се у многим случајевима могу превазићи увођењем корекција израчунатих одговарајућим методама или коришћењем посебних корективних уређаја.
Међутим, ако је промена температуре објекта који се испитује праћена променом услова преноса топлоте, тада ће присуство топлотне инерције термичког детектора довести не само до кашњења у очитавању уређаја, већ и такође до изобличења облика снимљене криве промене температуре.
У уређајима заснованим на коришћењу бесконтактних метода мерења температуре могу се користити пријемници са веома кратком временском константом, чиме се значајно проширује динамички опсег мерења. У овом случају, динамичке карактеристике коришћене опреме за снимање постају ограничавајући фактор.
Тачност мерења
Захтеви за тачност мерења температуре одабраним методама одговарају дозвољеној грешци мерења овог параметра утврђеној овим технолошким процесом.
Узимајући у обзир особености мерења температуре, треба имати у виду да дозвољена грешка при инструменталном мерењу са изабраним комплетом (термо детектор са мерним уређајем) не би требало да буде једнака дозвољеној грешци мерења температуре, али у неким случајевима веома је мање.
Неопходну маргину тачности мерног сета треба резервисати за очекивану нестабилност карактеристика термичког детектора, која се често среће при мерењу високих температура, као и за очекиване вредности случајне компоненте методологије и случајне компонента динамичких грешака за дате услове мерења.
Приликом одређивања потребне класе тачности коришћеног мерног или регистрационог уређаја треба узети у обзир да класа тачности карактерише дозвољену основну грешку уређаја изражену у процентима од целокупног опсега скале уређаја.Апсолутна вредност од дозвољена грешка ће бити иста у било којој тачки на скали.
Дакле, уређај може имати такву вредност фундаменталне грешке у било којој тачки на својој скали. Стога ће релативна вредност ове грешке у односу на саму измерену вредност бити већа што је вредност измерене вредности ближа почетку скале.
Хајде да то објаснимо на примеру. У мерном уређају класе 0,5 са скалом од 500 — 1500 ° Ц, апсолутна вредност дозвољене грешке је 5 степени у свакој тачки скале. Основна вредност грешке за овај уређај може да достигне прихватљиву вредност.
Његова релативна вредност у овом случају може да варира од 5/1500 (0,3%) на крају скале до 5/500 (1%) на почетку скале. Због тога је препоручљиво изабрати мерни уређај са таквим опсегом промена скале да очекиване вредности измерене вредности одговарају последњој трећини скале.
Ако се прорачун релативних грешака врши у односу на температуру, онда се препоручује да се врши не у односу на апсолутну вредност температуре, већ само на температурни интервал који покрива разматрани процес..
У ствари, у зависности од скале (степени Келвина или Целзијуса) у којој је дата вредност температуре изражена, релативна грешка мерења ће имати другачију вредност, што се не може сматрати прихватљивом.
Мерење осетљивости инструмента
Приликом избора мерног уређаја потребно је обратити пажњу на то да његова осетљивост одговара потребној тачности мерења и обезбеђује потребну временску резолуцију резултата проучавања променљивог процеса.
Погрешно је мишљење да најосетљивији мерни уређај може да обезбеди највећу тачност мерења, што често није ни потребно за проучавање овог процеса. Употреба уређаја са претерано високом осетљивошћу може створити лажан утисак о динамици проучаваног процеса.
Такав уређај може бити хировит у овим условима рада, а на његова очитавања ће утицати низ споредних фактора (дување ветра у просторији, вибрације), стварајући повећану варијацију очитавања која није карактеристична за ову појаву.
С друге стране, употреба уређаја са веома ниском осетљивошћу неће дозволити уочавање малих, али карактеристичних флуктуација овог процеса, услед чега може да се створи лажан утисак о високој температурној стабилности овог процеса.
Хемијске интеракције
Приликом одлучивања о могућности коришћења овог уређаја за мерење високих температура течног или гасовитог медијума, често је одлучујући степен интеракције, с једне стране, медијума и материјала топлотног детектора који се у њега уносе, а од друга страна, интеракција појединих делова самог термичког детектора.
У ову групу појава спада и каталитички ефекат који се јавља на површини метала платинске групе у смешама горивих гасова. Као хемијски инертне супстанце у односу на смеше запаљивих гасова, платина и паладијум убрзавају реакцију компоненти смеше са интензивним ослобађањем топлоте на површини катализатора, загревајући га.
Дакле, очитавања термичких детектора са деловима од платине или паладијума у директном контакту са запаљивим смешама не карактеришу равнотежну температуру успостављену између термичког детектора и околине, већ значајно вишу температуру узроковану каталитичким загревањем.
Такође видети:Предности и мане различитих температурних сензора