온도 측정 방법 및 기기를 선택할 때 고려해야 할 요소

특정 물체에서 온도 프로세스 제어의 성공적인 솔루션은 측정 방법 및 측정 장치의 올바른 선택에 의해 종종 결정됩니다. 방법과 측정 장치를 선택하는 작업은 매우 어렵습니다. 종종 모순되는 수많은 요소를 고려하여 최적의 솔루션을 찾아야 하기 때문입니다.

이 문제를 성공적으로 해결할 수 없는 경우가 종종 있으며, 자연스럽게 온도와 관련된 물체의 다른 물리적 매개변수 측정 결과를 사용하여 원하는 온도 값을 간접적으로 찾아야 합니다. 측정 방법의 선택을 결정하는 주요 요인은 아래에 간략하게 설명되어 있습니다.

측정 온도 범위

이 요소는 매우 중요합니다. 높은 온도 범위에서의 측정을 위한 많은 방법이 알려져 있지만, 측정된 온도의 측정과 함께 이러한 방법의 수는 점점 더 제한됩니다.

바라보다:온도 측정 방법 및 기기

연구 과정의 역학

가변적이고 특히 단기간의 열 프로세스를 연구할 때 열 감지기의 열 관성은 종종 온도 측정을 위한 접촉 방법의 적용 가능성을 크게 제한합니다. 이와 관련하여 발생하는 어려움은 많은 경우 적절한 방법으로 계산된 보정을 도입하거나 특수 보정 장치를 사용하여 극복할 수 있습니다.

그러나 검사 대상 물체의 온도 변화가 열 전달 조건의 변화를 수반하는 경우 열 감지기의 열 관성이 존재하면 장치 판독이 지연될 뿐만 아니라 또한 기록된 온도 변화 곡선의 모양이 왜곡됩니다.

비접촉식 온도 측정 방법을 사용하는 장치에서는 시간 상수가 매우 짧은 수신기를 사용할 수 있으므로 측정의 동적 범위가 크게 확장됩니다. 이 경우 사용되는 녹음 장비의 동적 특성이 제한 요인이 됩니다.

측정의 정확도

선택한 방법에 의한 온도 측정의 정확도에 대한 요구 사항은 이 기술 프로세스에 의해 설정된 이 매개변수의 허용 가능한 측정 오류에 해당합니다.

온도 측정의 특성을 고려할 때 선택한 세트(측정 장치가 있는 열 감지기)를 사용한 기기 측정의 허용 오류는 온도 측정의 허용 오류와 같지 않아야 하지만 경우에 따라 매우 적습니다.

측정 세트의 필요한 정확도 마진은 고온을 측정할 때 종종 발생하는 열 감지기 특성의 예상되는 불안정성과 방법론의 무작위 구성 요소 및 무작위의 예상 값을 위해 예약해야 합니다. 주어진 측정 조건에 대한 동적 오류의 구성 요소.

사용된 측정 또는 기록 장치의 요구되는 정확도 등급을 결정할 때 정확도 등급이 장치의 전체 눈금 범위의 백분율로 표현되는 장치의 허용 가능한 기본 오류를 특성화한다는 점을 고려해야 합니다. 허용 오차는 저울의 모든 지점에서 동일합니다.

따라서 장치는 규모의 어느 지점에서나 근본적인 오류 값을 가질 수 있습니다. 따라서 측정값 자체에 대한 이 오차의 상대값은 측정값의 값이 눈금의 시작 부분에 가까울수록 커집니다.

예를 들어 설명하겠습니다. 눈금이 500 - 1500 °C인 클래스 0.5 측정 장치에서 허용 오차의 절대값은 눈금의 각 지점에서 5도입니다. 이 장치의 기본 오류 값은 허용 가능한 값에 도달할 수 있습니다.

이 경우 상대 값은 척도 끝의 5/1500(0.3%)에서 척도 시작의 5/500(1%)까지 다양할 수 있습니다. 따라서 측정 값의 예상 값이 눈금의 마지막 1/3에 맞도록 눈금 변경 범위가있는 측정 장치를 선택하는 것이 좋습니다.

상대 오차의 계산이 온도와 관련하여 수행되는 경우 온도의 절대값이 아니라 고려되는 프로세스를 포함하는 온도 간격에 대해서만 수행되는 것이 좋습니다..

실제로 주어진 온도 값이 표현되는 척도(켈빈 또는 섭씨 온도)에 따라 측정의 상대 오차는 다른 값을 가지므로 허용 가능한 것으로 간주할 수 없습니다.

기기 감도 측정

측정 장치를 선택할 때 감도가 필요한 측정 정확도에 해당하고 가변 프로세스 연구 결과에 필요한 시간 분해능을 제공한다는 사실에 주의해야 합니다.

가장 민감한 측정 장치가 가장 높은 측정 정확도를 제공할 수 있다는 의견은 잘못된 것입니다. 이 프로세스를 연구하는 데 종종 필요하지도 않습니다. 감도가 지나치게 높은 장치를 사용하면 연구 과정의 역학에 대해 잘못된 인상을 줄 수 있습니다.

이러한 장치는 이러한 작동 조건에서 변덕스러울 수 있으며 판독값은 여러 가지 측면 요인(실내 바람, 진동)의 영향을 받아 이 현상의 특징이 아닌 판독값의 변동이 증가합니다.

반면에 감도가 매우 낮은 장치를 사용하면 이 프로세스의 작지만 특징적인 변동을 관찰할 수 없으며, 그 결과 이 ​​프로세스의 고온 안정성에 대한 잘못된 인상이 발생할 수 있습니다.

화학적 상호 작용

이 장치를 사용하여 액체 또는 기체 매체의 고온을 측정할 가능성을 결정할 때 한편으로는 매체와 매체에 도입된 열 감지기 재료의 상호 작용 정도가 종종 결정적이며 다른 한편으로는 열 감지기 자체의 개별 부품의 상호 작용입니다.

이 그룹의 현상에는 연료 가스 혼합물의 백금족 금속 표면에서 발생하는 촉매 효과도 포함됩니다. 가연성 가스의 혼합물과 관련하여 화학적으로 불활성인 물질인 백금과 팔라듐은 혼합물 성분의 반응을 가속화하여 촉매 표면에 강한 열을 방출하여 가열합니다.

따라서 가연성 혼합물과 직접 접촉하는 백금 또는 팔라듐 부품이 있는 열 감지기의 판독값은 열 감지기와 환경 사이에 설정된 평형 온도를 특성화하지 않고 촉매 가열로 인해 상당히 높은 온도를 나타냅니다.

또한보십시오:다른 온도 센서의 장단점