Į kokius veiksnius reikėtų atsižvelgti renkantis temperatūros matavimo metodą ir prietaisus

Sėkmingą temperatūros proceso valdymo bet kuriame objekte sprendimą dažnai lemia teisingas matavimo metodo ir matavimo prietaiso pasirinkimas. Metodo ir matavimo prietaiso parinkimas yra gana sudėtingas, nes reikia ieškoti optimalaus sprendimo, atsižvelgiant į daugybę, dažnai prieštaringų veiksnių.

Dažnai pasitaiko atvejų, kai šios problemos nepavyksta sėkmingai išspręsti, o norimos temperatūros vertės turi būti randamos netiesiogiai, naudojant kitų objekto fizikinių parametrų, natūraliai susijusių su temperatūra, matavimų rezultatus. Toliau trumpai aprašomi pagrindiniai veiksniai, lemiantys matavimo metodo pasirinkimą.

Išmatuotas temperatūros diapazonas

Šis veiksnys yra labai svarbus. Nors yra žinoma daug metodų matavimams aukštesnės temperatūros diapazone, matuojant išmatuotą temperatūrą, tokių metodų skaičius tampa vis ribotesnis.

Žiūrėk:Temperatūros matavimo metodai ir prietaisai

Tyrimo proceso dinamika

Tiriant kintamus ir ypač trumpalaikius šiluminius procesus, terminių detektorių šiluminė inercija dažnai yra reikšmingas temperatūros matavimo kontaktinių metodų pritaikymo apribojimas. Šiuo atžvilgiu kylančius sunkumus daugeliu atvejų galima įveikti įvedant koregavimus, apskaičiuotus atitinkamais metodais arba naudojant specialius korekcijos įrenginius.

Tačiau jei tiriamo objekto temperatūros pokytis lydi šilumos perdavimo sąlygų pasikeitimą, šiluminio detektoriaus šiluminės inercijos buvimas lems ne tik prietaiso rodmenų vėlavimą, bet ir taip pat į užfiksuotos temperatūros pokyčio kreivės formos iškraipymą.

Nekontaktiniais temperatūros matavimo metodais pagrįstuose įrenginiuose gali būti naudojami imtuvai su labai trumpa laiko konstanta, taip žymiai išplečiant dinaminį matavimų diapazoną. Šiuo atveju naudojamo tachografo dinaminės charakteristikos tampa ribojančiu veiksniu.

Matavimų tikslumas

Reikalavimai temperatūros matavimo tikslumui pasirinktais metodais atitinka šio technologinio proceso nustatytą leistiną šio parametro matavimo paklaidą.

Atsižvelgiant į temperatūros matavimo ypatumus, reikia turėti omenyje, kad leistina paklaida atliekant instrumentinį matavimą pasirinktu komplektu (termijos detektorius su matavimo prietaisu) neturi būti lygi leistinajai temperatūros matavimo paklaidai, tačiau tam tikrais atvejais. tai labai maziau.

Reikalinga matavimo rinkinio tikslumo riba turėtų būti skirta tikėtinam šiluminio detektoriaus charakteristikų nestabilumui, su kuriuo dažnai susiduriama matuojant aukštą temperatūrą, taip pat numatomoms metodikos atsitiktinio komponento vertėms ir atsitiktinumui. dinaminių paklaidų komponentas tam tikromis matavimo sąlygomis.

Nustatant reikiamą naudojamo matavimo ar registravimo prietaiso tikslumo klasę, reikia atsižvelgti į tai, kad tikslumo klasė apibūdina leistiną pagrindinę prietaiso paklaidą, išreikštą procentais nuo viso prietaiso skalės diapazono. leistina paklaida bus vienoda bet kuriame skalės taške.

Todėl prietaisas gali turėti tokią esminės paklaidos reikšmę bet kuriame savo skalės taške. Todėl santykinė šios paklaidos vertė, susijusi su pačia išmatuota verte, bus tuo didesnė, kuo išmatuotos vertės reikšmė arčiau skalės pradžios.

Paaiškinkime tai pavyzdžiu. 0,5 klasės matavimo prietaise, kurio skalė yra 500–1500 ° C, absoliuti leistinos paklaidos vertė yra 5 laipsniai kiekviename skalės taške. Šio įrenginio bazinė klaidos vertė gali pasiekti priimtiną vertę.

Jo santykinė vertė šiuo atveju gali svyruoti nuo 5/1500 (0,3%) skalės pabaigoje iki 5/500 (1%) skalės pradžioje. Todėl patartina rinktis matavimo prietaisą su tokiu skalės pokyčių diapazonu, kad numatomos išmatuotos vertės vertės tilptų į paskutinį skalės trečdalį.

Jei santykinės paklaidos skaičiuojamos atsižvelgiant į temperatūrą, rekomenduojama tai atlikti ne pagal absoliučią temperatūros vertę, o tik į temperatūrų intervalą, apimantį nagrinėjamą procesą..

Tiesą sakant, priklausomai nuo skalės (Kelvino arba Celsijaus laipsnių), kurioje išreiškiama tam tikra temperatūros vertė, santykinė matavimo paklaida turės skirtingą reikšmę, kuri negali būti laikoma priimtina.

Prietaiso jautrumo matavimas

Renkantis matavimo prietaisą, būtina atkreipti dėmesį į tai, kad jo jautrumas atitiktų reikiamą matavimo tikslumą ir suteiktų reikiamą kintamo proceso tyrimo rezultatų laiko skiriamąją gebą.

Klaidinga nuomonė, kad didžiausią matavimo tikslumą gali užtikrinti pats jautriausias matavimo prietaisas, kurio šiam procesui tirti dažnai net nereikia. Naudojant prietaisą su pernelyg dideliu jautrumu, gali susidaryti klaidingas įspūdis apie tiriamo proceso dinamiką.

Toks prietaisas tokiomis eksploatavimo sąlygomis gali būti kaprizingas, o jo rodmenis įtakoja daugybė šalutinių veiksnių (patalpoje pučiantis vėjas, vibracijos), dėl ko padidės šiam reiškiniui nebūdingi rodmenų kitimai.

Kita vertus, labai mažo jautrumo prietaiso naudojimas neleis stebėti nedidelių, bet būdingų šio proceso svyravimų, dėl kurių gali susidaryti klaidingas įspūdis apie šio proceso stabilumą aukštoje temperatūroje.

Cheminė sąveika

Sprendžiant dėl ​​galimybės naudoti šį prietaisą aukštai skystos ar dujinės terpės temperatūrai matuoti, dažnai lemiamas yra terpės ir į ją įvesto šiluminio detektoriaus medžiagų sąveikos laipsnis. kita pusė – paties šilumos detektoriaus atskirų dalių sąveika.

Šiai reiškinių grupei taip pat priklauso katalizinis efektas, atsirandantis platinos grupės metalų paviršiuje kuro dujų mišiniuose. Kaip chemiškai inertinės medžiagos degiųjų dujų mišinių atžvilgiu, platina ir paladis pagreitina mišinio komponentų reakciją intensyviai išskirdami šilumą katalizatoriaus paviršiuje, jį kaitindami.

Todėl šiluminių detektorių su platinos ar paladžio dalimis, tiesiogiai besiliečiančiomis su degiaisiais mišiniais, rodmenys apibūdina ne pusiausvyros temperatūrą, nusistovėjusią tarp terminio detektoriaus ir aplinkos, o žymiai aukštesnę temperatūrą, kurią sukelia katalizinis kaitinimas.

Taip pat žiūrėkite:Įvairių temperatūros jutiklių privalumai ir trūkumai