عوامل موثر بر اندازه گیری سنسورهای دمای مقاومت حرارتی
عمق درج
انتخاب نقاط اندازه گیری دما برای مقاومت حرارتی مهم ترین است. موقعیت نقطه اندازه گیری دما باید معمولی و معرف فرآیند تولید باشد، در غیر این صورت اهمیت اندازه گیری و کنترل را از دست خواهد داد. هنگامی که ترموکوپل در محل آزمایش قرار می گیرد، جریان گرما در جهت طول سنسور ایجاد می شود. هنگامی که دمای محیط پایین باشد، اتلاف گرما وجود خواهد داشت. ایجاد خطاهای اندازه گیری دما به دلیل ناسازگاری دما بین سنسور دمای ترموکوپل و جسم اندازه گیری شده. به طور خلاصه، خطاهای ناشی از هدایت حرارتی مربوط به عمق درج است. عمق درج مربوط به مواد لوله محافظ است. لوله های محافظ فلزی به دلیل رسانایی حرارتی خوب باید عمیق تر وارد شوند، در حالی که مواد سرامیکی خواص عایق خوبی دارند و می توان آنها را کم عمق تر وارد کرد. برای اندازهگیری دمای مهندسی، عمق درج نیز به این بستگی دارد که آیا جسم اندازهگیری در حالت ایستا یا روان است. به عنوان مثال، اندازه گیری دمای یک مایع جاری یا جریان هوا با سرعت بالا مشمول محدودیت های فوق نخواهد بود. عمق درج می تواند کمتر باشد و مقدار خاص باید با آزمایش تعیین شود.
زمان پاسخ
اصل اساسی اندازه گیری دمای تماس این است که عنصر اندازه گیری دما باید با جسم مورد اندازه گیری به تعادل حرارتی برسد. بنابراین لازم است یک دوره زمانی معین در طول اندازه گیری دما حفظ شود تا تعادل حرارتی بین این دو حاصل شود. طول زمان نگهداری مربوط به زمان پاسخ حرارتی عنصر اندازه گیری دما است. زمان پاسخ حرارتی عمدتاً به ساختار و شرایط اندازه گیری سنسور بستگی دارد و تفاوت های قابل توجهی دارد. برای رسانه های گاز، به ویژه گازهای ساکن، تعادل باید حداقل 30 دقیقه یا بیشتر حفظ شود. برای مایعات، سریعترین زمان باید حداقل 5 دقیقه باشد. برای مکان آزمایش دائماً در حال تغییر دما، به خصوص فرآیند تغییر لحظه ای، اگر کل فرآیند تنها 1 ثانیه باشد، زمان پاسخ سنسور لازم است در سطح میلی ثانیه باشد. بنابراین، سنسورهای دمای معمولی نه تنها نمی توانند با نرخ تغییر دمای جسم اندازه گیری شده هماهنگی داشته باشند، بلکه به دلیل عدم توانایی در دستیابی به تعادل حرارتی، خطاهای اندازه گیری ایجاد می کنند. بهتر است سنسوری با پاسخ سریع انتخاب کنید. برای ترموکوپل ها علاوه بر تاثیر لوله های محافظ، قطر انتهای اندازه گیری ترموکوپل نیز عامل اصلی است، یعنی هر چه سیم ترموکوپل نازک تر باشد، قطر انتهای اندازه گیری کمتر و حرارت حرارتی آن کوتاه تر باشد. زمان پاسخ.
افزایش امپدانس حرارتی
سنسور دمای مقاومت حرارتی که در دماهای بالا استفاده می شود، اگر محیط اندازه گیری شده در حالت گازی باشد، گرد و غبار و سایر ذرات رسوب شده روی سطح لوله محافظ روی سطح ذوب می شوند و امپدانس حرارتی لوله محافظ را افزایش می دهد. اگر محیط اندازه گیری شده مذاب باشد، در حین استفاده رسوب سرباره ایجاد می شود که نه تنها زمان پاسخ ترموکوپل را افزایش می دهد، بلکه دمای نشان داده شده را نیز پایین می آورد. بنابراین، علاوه بر کالیبراسیون منظم، چک های نقطه ای منظم نیز برای کاهش خطا ضروری است.
تابش حرارتی
سنسور دمای مقاومت حرارتی که برای اندازهگیری دما در کوره قرار میگیرد، توسط تابش حرارتی ساطع شده از اجسام با دمای بالا گرم میشود. با فرض شفاف بودن گاز داخل کوره و زمانی که اختلاف دما بین ترموکوپل و دیواره کوره زیاد باشد، خطاهای اندازه گیری دما به دلیل تبادل انرژی رخ می دهد. به طور کلی برای کاهش خطاهای تابش حرارتی باید رسانش گرما را افزایش داد و دمای دیواره کوره را تا حد امکان به دمای ترموکوپل نزدیک کرد. علاوه بر این، موقعیت نصب ترموکوپل ها باید تا حد امکان از تشعشعات حرارتی ساطع شده از جامدات جلوگیری کند، به طوری که نتواند به سطح ترموکوپل تابش کند. ترموکوپل ها به بهترین وجه مجهز به آستین های محافظ تابش حرارتی هستند.
موارد فوق چهار عاملی هستند که بر اندازه گیری سنسورهای دمای ترموکوپل تأثیر می گذارند. هنگام استفاده از آنها باید به اطمینان از بهترین اثر اندازه گیری با توجه به وضعیت واقعی توجه کنیم.