Apakah faktor yang perlu dipertimbangkan apabila memilih kaedah dan instrumen pengukuran suhu

Penyelesaian yang berjaya untuk mengawal proses suhu pada mana-mana objek tertentu sering ditentukan oleh pilihan kaedah pengukuran dan peranti pengukur yang betul. Tugas memilih kaedah dan peranti pengukur agak sukar, kerana penyelesaian optimum mesti dicari, dengan mengambil kira banyak faktor yang sering bercanggah.

Selalunya terdapat kes apabila masalah ini tidak dapat diselesaikan dengan jayanya, dan nilai suhu yang dikehendaki mesti ditemui secara tidak langsung, menggunakan hasil pengukuran parameter fizikal objek lain, yang secara semula jadi berkaitan dengan suhu. Faktor utama yang menentukan pilihan kaedah pengukuran diterangkan secara ringkas di bawah.

Julat suhu yang diukur

Faktor ini adalah kritikal. Walaupun banyak kaedah dikenali untuk pengukuran dalam julat suhu tinggi, dengan pengukuran suhu yang diukur, bilangan kaedah tersebut menjadi semakin terhad.

Lihat:Kaedah dan instrumen untuk mengukur suhu

Dinamik proses penyelidikan

Apabila mengkaji pembolehubah dan terutamanya proses terma jangka pendek, inersia terma pengesan terma selalunya merupakan had ketara kebolehgunaan kaedah sentuhan untuk mengukur suhu. Kesukaran yang timbul dalam hubungan ini dalam banyak kes boleh diatasi dengan memperkenalkan pembetulan yang dikira dengan kaedah yang sesuai atau dengan menggunakan peranti pembetulan khas.

Walau bagaimanapun, jika perubahan dalam suhu objek yang diperiksa disertai dengan perubahan dalam keadaan pemindahan haba, maka kehadiran inersia haba pengesan haba akan membawa bukan sahaja kepada kelewatan dalam bacaan peranti, tetapi juga kepada herotan bentuk lengkung perubahan suhu yang direkodkan.

Dalam peranti berdasarkan penggunaan kaedah pengukuran suhu bukan sentuhan, penerima dengan pemalar masa yang sangat singkat boleh digunakan, dengan itu meluaskan julat pengukuran dinamik dengan ketara. Dalam kes ini, ciri dinamik peralatan rakaman yang digunakan menjadi faktor pengehad.

Ketepatan ukuran

Keperluan untuk ketepatan pengukuran suhu oleh kaedah yang dipilih sepadan dengan ralat pengukuran yang dibenarkan bagi parameter ini yang ditubuhkan oleh proses teknologi ini.

Dengan mengambil kira keanehan pengukuran suhu, perlu diingat bahawa ralat yang dibenarkan dalam pengukuran instrumental dengan set yang dipilih (pengesan haba dengan peranti pengukur) tidak boleh sama dengan ralat yang dibenarkan dalam pengukuran suhu, tetapi dalam beberapa kes. ia sangat kurang.

Margin ketepatan set pengukur yang diperlukan hendaklah dikhaskan untuk ketidakstabilan jangkaan ciri pengesan haba, yang sering ditemui semasa mengukur suhu tinggi, serta untuk nilai jangkaan komponen rawak metodologi dan rawak komponen ralat dinamik untuk keadaan pengukuran yang diberikan.

Apabila menentukan kelas ketepatan yang diperlukan bagi peranti pengukur atau rakaman yang digunakan, perlu diambil kira bahawa kelas ketepatan mencirikan ralat asas peranti yang dibenarkan, dinyatakan sebagai peratusan daripada keseluruhan julat skala peranti. Nilai mutlak bagi ralat yang dibenarkan akan sama dalam mana-mana titik pada skala.

Oleh itu, peranti boleh mempunyai nilai ralat asas sedemikian pada mana-mana titik pada skalanya. Oleh itu, nilai relatif ralat ini berkaitan dengan nilai yang diukur itu sendiri akan menjadi lebih besar semakin hampir nilai nilai yang diukur dengan permulaan skala.

Mari kita jelaskan ini dengan contoh. Dalam peranti pengukur kelas 0.5 dengan skala 500 — 1500 ° C, nilai mutlak ralat yang dibenarkan ialah 5 darjah pada setiap titik skala. Nilai ralat asas untuk peranti ini boleh mencapai nilai yang boleh diterima.

Nilai relatifnya dalam kes ini boleh berbeza daripada 5/1500 (0.3%) pada akhir skala hingga 5/500 (1%) pada permulaan skala. Oleh itu, adalah dinasihatkan untuk memilih peranti pengukur dengan julat perubahan skala sedemikian sehingga nilai jangkaan nilai yang diukur sesuai dengan sepertiga terakhir skala.

Jika pengiraan ralat relatif dijalankan berkenaan dengan suhu, maka disyorkan supaya ia dijalankan bukan dengan nilai mutlak suhu, tetapi hanya selang suhu yang meliputi proses yang dipertimbangkan..

Malah, bergantung pada skala (darjah Kelvin atau Celsius) di mana nilai suhu tertentu dinyatakan, ralat relatif pengukuran akan mempunyai nilai yang berbeza, yang tidak boleh dianggap boleh diterima.

Pengukuran sensitiviti instrumen

Apabila memilih peranti pengukur, adalah perlu untuk memberi perhatian kepada fakta bahawa sensitivitinya sepadan dengan ketepatan pengukuran yang diperlukan dan memberikan resolusi masa yang diperlukan bagi hasil kajian proses pembolehubah.

Pendapat adalah salah bahawa peranti pengukur yang paling sensitif boleh memberikan ketepatan pengukuran tertinggi, yang selalunya tidak diperlukan untuk mengkaji proses ini. Penggunaan peranti dengan sensitiviti yang terlalu tinggi boleh mencipta tanggapan palsu tentang dinamik proses yang dikaji.

Peranti sedemikian boleh berubah-ubah di bawah keadaan operasi ini, dan bacaannya akan dipengaruhi oleh beberapa faktor sampingan (angin bertiup di dalam bilik, getaran), mewujudkan variasi peningkatan dalam bacaan yang bukan ciri fenomena ini.

Sebaliknya, penggunaan peranti dengan kepekaan yang sangat rendah tidak akan membenarkan pemerhatian turun naik kecil tetapi ciri proses ini, akibatnya tanggapan palsu tentang kestabilan suhu tinggi proses ini mungkin timbul.

Interaksi kimia

Apabila membuat keputusan tentang kemungkinan menggunakan peranti ini untuk mengukur suhu tinggi medium cecair atau gas, tahap interaksi, dalam satu tangan, medium dan bahan pengesan haba yang dimasukkan ke dalamnya selalunya menentukan, dan pada sisi lain, interaksi bahagian individu pengesan haba itu sendiri.

Kumpulan fenomena ini juga termasuk kesan pemangkin yang berlaku pada permukaan logam kumpulan platinum dalam campuran gas bahan api. Sebagai bahan lengai secara kimia berkenaan dengan campuran gas mudah terbakar, platinum dan paladium mempercepatkan tindak balas komponen campuran dengan pelepasan haba yang kuat pada permukaan mangkin, memanaskannya.

Oleh itu, bacaan pengesan haba dengan bahagian platinum atau paladium yang bersentuhan langsung dengan campuran mudah terbakar tidak mencirikan suhu keseimbangan yang diwujudkan antara pengesan haba dan persekitaran, tetapi suhu yang jauh lebih tinggi disebabkan oleh pemanasan pemangkin.

Lihat juga:Kebaikan dan keburukan penderia suhu yang berbeza