Основи на термометрията

5 минути четене
image „МАГ
Дял
Base de la thermométrie

Научете повече за основите на термометрията

Термометрите са проектирани да измерват различни видове физически характеристики, но петте най-разпространени са:биметални устройства, разширение на течности устройства, съпротивителни температурни устройства - RTD и термистори, термодвойки и устройства за инфрачервено излъчване.
Експерти в измерването на термометър.fr ви дават всички тайни на тези малки технологични скъпоценни камъни!

Обяснение на технологиите за термометър

Биметали

-

Има дисплеи за набиране. Циферблатът е свързан със спирална пружина в центъра на сондата. Пружината е направена от два различни вида метал, които, когато са изложени на топлина, се разширяват по различни, но предвидими начини. Топлината разширява пружината, избутвайки иглата върху циферблата. Биметалните термометри са евтини и обикновено отнемат няколко минути, за да достигнат температура. Да не говорим, че цялата им метална намотка трябва да бъде потопена в материала, който се измерва, за да се получи точно отчитане.

Течни термометри

+

А биметалните са механични термометри, които не изискват електричество, за да работят. Биметалните термометри губят калибрирането си много лесно и трябва да се калибрират отново всяка седмица или дори ежедневно, като се използва обикновен винт, който навива металната намотка.

Електронни термометри

+

RTD, термистори и термодвойки: измерват въздействието на топлината върху електронния ток. Устройствата за съпротивление, RTD и термисторите се възползват от факта, че електрическото съпротивление реагира на температурните промени по предвидими модели.

Сравнително евтиният термистор и високопрецизният RTD измерват съпротивлението в резистор, свързан към електронна верига за измерване на температурата.

Термисторите обикновено използват керамични перли като резистори, докато RTD често използват платинени или метални филми.

При термисторите съпротивлението намалява с температурата, а при RTD съпротивлението се увеличава.

Термисторите и RTD могат да имат по-висока степен на точност от термодвойките, но техният обхват е ограничен в сравнение и те обикновено не са толкова бързи.

Термодвойките работят на принципа, че когато са свързани към два различни метала на разстояние с температурна разлика, се генерира електронна верига

Генерираното напрежение на веригата се променя с температурни промени по предвидим начин.

Обикновените термодвойки заваряват заедно никел и хром - тип K, мед и константан - тип T или желязо и константан - тип J и поставете спойка в края на сондата на термометъра.

Тъй като термодвойките генерират напрежение само ако има температурна разлика по протежение на веригата (и температурната разлика трябва да се знае, за да се изчисли температурното отчитане), термодвойките или имат студен възел, където част от веригата се довежда до точката на лед ( 0°C/32°F) или електронна компенсация на студения преход, която улеснява изчисляването. термодвойките могат да откриват температури в широк диапазон и като цяло са доста бързи.

Инфрачервени термометри

+

Тип термометрия, която измерва количеството инфрачервена енергия, излъчвана от дадено вещество, и сравнява тази стойност с предвидима крива, за да изчисли температурата.

Концепции за термометрия

Скорост

Скоростта или времето за реакция е друго важно съображение при избора на термометър. Някои термометрични технологии са по-бързи от други и в зависимост от приложението допълнителните секунди или части от секундата могат да имат голямо значение.

Като цяло, електронните термометри са по-бързи от механичните термометри като течни живачни термометри или термометри с циферблат. Сензорите с термодвойки са по-бързи от сензорите за съпротивление като термистор или RTD, а сондите с намален връх са по-бързи от сондите със стандартен диаметър, тъй като сензорът е по-близо до измервания материал и масата на сензора е по-малка и следователно по-чувствителна към промените в температурата.
Действителното време за реакция на термометъра варира в зависимост от конкретното вещество и обхвата на измерените температури.

Прецизност

Качеството на един термометър зависи от температурите, които приема. Ето защо точността на термометъра е от първостепенно значение. Леките повишения или понижения на температурата могат да имат дълбок ефект върху растежа на бактериите, гъвкавостта на пластмасите, взаимодействието на химикалите, здравето на пациента и др., а електронните термометри с цифрови дисплеи улесняват измерването на температурата до най-близката десета. степен или по-малко.
Точността обикновено се изразява като ± определен брой градуси или ± определен процент от пълното отчитане.

Службата за акредитация на Обединеното кралство (UKAS) позволява калибрираните термометри и техните температури да бъдат проследени спрямо национален стандарт, като дава на потребителя гаранция за точност.

Резолюция

Разделителната способност на термометъра се отнася донай-малката четлива стъпка на измерванеот него.
Термометър, който показва температурата до стотни от градуса, например 30,26°, има по-голяма разделителна способност от термометър, който показва само десети от градуса, например 30,2°, или цели градуси 100°.

Въпреки че резолюцията се различава от прецизността, двете трябва да се разглеждат като вървят ръка за ръка. Термометър с точност до ±0,05° не би бил толкова полезен, ако разделителната му способност е само в десети от градуса, например 0,1°. По същия начин може да бъде подвеждащо термометърът да показва стотни от градуса на екрана си, ако неговата проследима точност е само ±1°.

Температурен диапазон

Диапазонът описва горната и долната граница на измервателната скала на термометър. Различните видове термометри и сензори са склонни да работят по-добре в различни диапазони на измерване. Някои се специализират в изключително горещи или много, много ниски температури. Някои имат по-широк диапазон. Често термометърът ще има различни спецификации за точност или разделителна способност в центъра на обхвата си и във външните си граници.

Таблиците със спецификации изискват внимателно четене. Колкото по-добре имате представа за температурния диапазон, който най-вероятно ще измервате, например температури на готвене между 149°C и 204°C, толкова по-лесно можете да изберете технология, която работи най-добре в този диапазон.

Научете повече за функциите на термометъра

Термометрите могат да имат много различни функции, които улесняват наблюдението и записването на температури; Кои от тях ще ви трябват, обикновено зависи от вашето приложение. Научете повече за всяка функция, за да намерите тези, които работят най-добре за вас.

Обяснение на характеристиките на термометъра

Максимум/Минимум

-

Записването на максимални и минимални температури е много полезна функция, особено когато се опитвате да определите дали дадена цел е била поддържана в определените температурни граници за продължителен период от време - като например данни за регистриране.

Термометрите с функция Max/Min показват най-високите и най-ниските срещани температури. Някои механични термометри правят това с физически маркери, които се увеличават или намаляват с течение на времето, но Max/Min е по-често срещано при електронните инструменти. *Имайте предвид, че електронните инструменти с Max/Min често нямат функция за автоматично изключване, тъй като изключването на инструмента нулира записите му за Max/Min.

Взето

+

Задържането е функция, която ви позволява да замразите показано измерване (обикновено цифрово отчитане) за по-късна консултация.

Разлика

+

Диференциални записи - Diff, показва произведението от изваждането на минималната температура, получена от срещаната максимална температура, показвайки обхвата на отклонение за определен период от време.

Средно

+

Средни температурни записи - Средно, просто усреднява всички измервания, открити за определен период от време.

Здрасти/Ло

+

Аларми за високо и ниско ниво – Hi/Lo, ви предупреждава чрез мигане, звуков сигнал или дори изпращане на имейл или текстово съобщение, когато показанието е над или под определена предварително зададена температура.

Автоматично изключване

+

Автоматичното изключване е функция, която изключва инструмента след определено време, за да защити живота на батерията. Някои устройства също предлагат възможност за деактивиране и промяна на периода от време, през който термометърът се изключва. Използвайте тази функция за по-широки измервания.

Научете повече за сензорите

Сензорът е тип сонда. Има три основни типа и кой ще изберете обикновено зависи от вида на точността, надеждността и температурния диапазон, от който се нуждаете.

Термодвойка

RTD / Pt100

Термистор

Сензорът на термоелектрически термометър, състоящ се от електропроводими елементи на веригата с две различни термоелектрични характеристики, свързани на кръстовище.

Тип K

+

Обикновен сензор с термодвойка, съчетаващ два проводника, съставени предимно от никел и хром, и използващ вариация на напрежението за изчисляване на температури, известен с широкия си температурен диапазон и достъпност, типична за индустриалните приложения.

Прецизни спецификации

Всички сонди/сензори с термодвойки тип K са направени от тел за термодвойки тип 1 от клас K, както е описано подробно в британския стандарт BS EN 60584-1:2013 и отговарят на следните спецификации за точност:

±1,5°C между -40 и 375°C
±0,4% между 375 и 1000°C


Високопрецизни K-тип термодвойки сонди/сензори (обозначени на съответните продуктови страници с иконата „висока прецизност“)
ETI сонди Високопрецизните K-тип термодвойки проводници се произвеждат от клас 1 K-тип термодвойка тел, която е избрана за подобрена точност и производителност и отговаря на следните изисквания за точност:

±0,5° C между 0 и 100 °C

Тип T

+

По-специализиран сензор за термодвойка, съчетаващ два проводника, направени предимно от мед и константан, и използващ вариация на напрежението за изчисляване на температури, известни със своята по-голяма точност и издръжливост, типични за медицински или фармацевтични приложения.

Прецизни спецификации

Всички сонди/сензори за термодвойки тип T са произведени от проводник за термодвойки от клас 1 тип T, както е описано подробно в британския стандарт BS EN 60584-1:2013, и отговарят на следните спецификации за точност:

±0,5°C между -40 и 125°C
±0,4% между 125 и 400°C

Тип J

+

Специализиран сензор за термодвойка, съчетаващ два проводника, съставени основно от желязо и константан, и използващ вариация на напрежението за изчисляване на температури – по-ограничен в обхвата си при по-високи температури, но известен със своята чувствителност.

Съкращение от Resistance Temperature Detection. RTD/PT100 сондите се състоят от сензорен елемент с платинено съпротивление с плосък филм или тел. Измерената стойност се променя в зависимост от измерената температура.

Тези сонди използват вариацията на съпротивлението (обикновено платина), за да изчислят температурите, известни със своята висока точност в широк температурен диапазон и нисък дрейф, типичен за високопрецизни приложения като калибриране.

Спецификации за точност

+

PT100/RTD сондите/сензорите се произвеждат от клас A 100 Ω (ома) PT100/RTD детектори, както е описано в IEC 60751 (2008), и отговарят на следните спецификации за точност:

±0,15°C ±0.2% между -200 и 600°C

Общ термичен сензор, който използва предвидимата промяна на съпротивлението на електрически ток с промени в температурата, за да изчисли температурите.

Спецификации за точност

+

Термисторни сонди/сензори NTC за всички произведени термисторни сонди са както следва:

±0,4°C между -20 и 100°C
± 0,3°C между -10 и 0°C
±0.2°C между 0 и 70°C
±0.4°C между 70 и 100°C

Научете повече за Bluetooth функциите

Сигурното предаване на данни за температурата е от жизненоважно значение за безопасността на обработката на храни и операциите по обслужването на храни.
Това прави Bluetooth термометрите идеален избор, ние предлагаме много решения в нашата Bluetooth гама. Нашата гама предлага на професионалистите в хранително-вкусовата промишленост бързина, точност и надеждност, когато става въпрос за поддържане на цифрови записи на температурите – абсолютно необходимо за предприятията, за да работят безопасно и да останат съвместими.

Основи на инфрачервения

Инфрачервените термометри са много бързи, като обикновено дават показания за част от секундата, времето, необходимо на процесора на термометъра да извърши своите изчисления. Тяхната бързина и относителна лекота на използване направиха инфрачервените термометри безценни инструменти за обществена безопасност в хранително-вкусовата промишленост, производството, HVAC, асфалт и бетон, лаборатории и безброй други индустриални приложения.

Инфрачервените термометри са идеални за дистанционно измерване на температурата на повърхността. Те осигуряват относително точни температури, без изобщо да се налага да докосвате обекта, който измервате.

Обяснени инфрачервени технологии

Слюдена леща

-

Термометри със слюдена леща като RayTemp 38 са най-често използваният тип в промишлени условия. Те имат по-твърди лещи на минерална основа.

Това им позволява да:

  • Правете точни измервания при много по-високи температури, над 1000°C.
  • Бъдете приблизително наполовина по-чувствителни към ефектите на топлинен шок, причинени от внезапни промени в температурата на околната среда, отколкото термометрите с френелова леща.
  • Бъдете по-точни на по-големи разстояния – над разстояние от 20:1. целеви съотношения

Термометрите със слюдена леща често са оборудвани с един или два лазера, за да помогнат както при ориентацията на термометъра, така и при оценката на измереното зрително поле. Термометрите със слюдена леща обаче са най-крехките инфрачервени технологии. Те често идват с калъфи за носене, защото е по-вероятно да се спукат или счупят, ако бъдат изпуснати. Те обикновено са най-скъпите и все още трябва да се аклиматизират към екстремни температури на околната среда за 10 минути или повече, преди да дадат точни показания.

Френелова леща

+

Термометри с леща на Френел, като RayTemp 8, са най-често използваният тип в хранително-вкусовата промишленост.

За разлика от слюдената леща, лещата на френеловия термометър обикновено е изработена от пластмаса, което предлага няколко ключови предимства:

  • По-евтини от термометрите със слюдена леща
  • По-издръжливи и по-устойчиви на падане от термометрите със слюдена леща
  • Може да предложи тесни диаметри на петна на по-голямо разстояние от термометрите без лещи
  • Като цяло по-точен на разстояние от 6" до 12" в сравнение с други технологии

Термометрите с лещи на Fresnel често се доставят с лазерни водачи, които да ви помогнат да насочите измерването. Пластмасовата френелова леща обаче има по-тесен температурен диапазон от по-универсалната слюдена леща. Освен това е по-чувствителен към неточности, дължащи се на внезапни промени в температурата на околната среда, наречени термичен шок, отколкото други видове инфрачервени термометри.

Ако например пренесете своя термометър с френелова леща от стайна температура във фризер, за да направите измервания на замразени храни, внезапният спад на температурата всъщност може да промени формата на лещата, когато пластмасата се свие на студа. Повечето термометри с леща на Fresnel показват предупреждения за грешка, когато това се случи, и дават грешни показания, докато лещата не получи възможност да се аклиматизира към новата среда. Подобни изкривявания възникват в горния температурен диапазон в рамките на спецификациите на термометър с френелова леща.

Добрата новина е, че оставянето на вашия термометър с френелова леща да престои при новата околна температура за 20 минути или повече, преди да направите измерванията, може значително да намали изкривяванията, дължащи се на топлинен шок.

Без обектив

+

Термометрите без лещи, катоIR джобния инфрачервен термометър, използват отразяващ дизайн на фуния, за да фокусират инфрачервената енергия върху термобатарея, а не върху леща.

Изобщо липсата на цел има различни предимства:

  • Обикновено по-евтино
  • По-издръжлив
  • Обикновено по-малък и по-лесен за работа
  • По-прецизни в студени пространства

Тъй като няма леща между електромагнитните вълни, излъчвани от повърхността, и термобатареята на термометъра, няма значителни ефекти на свиване или разширяване на термометрите без лещи. В повечето устройства вътрешен сензор компенсира ефекта от температурата на околната среда върху самите електронни компоненти, така че можете буквално да преминете от гореща стая направо във фризер при минусови температури и да започнете да правите измервания, без да чакате.

Важното предупреждение относно термометрите без лещи е, че тяхното съотношение на разстоянието към целта или DTR винаги е 1:1 или по-малко. Това означава, че трябва да държите термометрите без лещи възможно най-близо до целевата повърхност, когато правите измервания. Термометрите без леща не са толкова подходящи за измерване от разстояние.

Оставете коментар

Моля, имайте предвид, че коментарите трябва да бъдат одобрени преди да бъдат публикувани.