Basisprincipes van thermometrie

5 minuten lezen
image 'MAG
Base de la thermométrie

Leer meer over de basisprincipes van thermometrie

Thermometers zijn ontworpen om verschillende soorten fysieke kenmerken te meten, maar de vijf meest voorkomende zijn: bimetaalapparaten, apparaten voor vloeistofexpansie, apparaten voor weerstandstemperatuur - RTD's en thermistoren, thermokoppels en apparaten voor infraroodstraling. 
Experts in meten Thermometer.fr geef je alle geheimen van deze kleine technologische juweeltjes!

Thermometertechnologieën uitgelegd

Bimetalen

-

Zorg voor wijzerplaatdisplays. De wijzerplaat is verbonden met een spiraalveer in het midden van de sonde. De veer is gemaakt van twee verschillende soorten metaal die, bij blootstelling aan hitte, op verschillende maar voorspelbare manieren uitzetten. De hitte zet de veer uit en duwt de naald op de wijzerplaat. Bimetaalthermometers zijn goedkoop en het duurt meestal een paar minuten voordat ze de temperatuur bereiken. Om nog maar te zwijgen van het feit dat hun hele metalen spoel moet worden ondergedompeld in het materiaal dat wordt gemeten om een ​​nauwkeurige meting te krijgen.

Vloeistofthermometers

+

En bimetalen zijn mechanische thermometers die geen elektriciteit nodig hebben om te werken. Bimetaalthermometers verliezen heel gemakkelijk de kalibratie en moeten wekelijks of zelfs dagelijks opnieuw worden gekalibreerd met behulp van een eenvoudige schroef die de metalen spoel terugdraait.

Elektronische thermometers

+

RTD's, thermistors en thermokoppels: meet de effecten van warmte op elektronische stroom. Weerstandsapparaten, RTD's en thermistors profiteren van het feit dat elektrische weerstand in voorspelbare patronen reageert op temperatuurveranderingen.

De relatief goedkope thermistor en uiterst nauwkeurige RTD meten de weerstand in een weerstand die is aangesloten op een elektronisch circuit om de temperatuur te meten.

Thermistoren gebruiken doorgaans keramische kralen als weerstanden, terwijl RTD's vaak platina- of metaalfilms gebruiken.

Bij thermistors neemt de weerstand af met de temperatuur, en bij RTD's neemt de weerstand toe.

Thermistoren en RTD's kunnen een hogere nauwkeurigheid hebben dan thermokoppels, maar hun bereik is in vergelijking beperkt en ze zijn over het algemeen niet zo snel.

Thermokoppels werken volgens het principe dat wanneer ze over een afstand met een temperatuurverschil met twee verschillende metalen worden verbonden, een elektronisch circuit wordt gegenereerd

De gegenereerde circuitspanning verandert op voorspelbare wijze met temperatuurvariaties.

DE thermokoppels gewoon soldeer nikkel en chroom aan elkaar - Type K, koper en constantaan - Type T of ijzer en constantaan - Type J en plaats het soldeer aan het sonde-uiteinde van de thermometer.

Omdat thermokoppels alleen spanning genereren als er een temperatuurverschil langs het circuit is (en het temperatuurverschil moet bekend zijn om een ​​temperatuurmeting te kunnen berekenen), hebben thermokoppels ofwel een koude kruising waarbij een deel van het circuit naar het ijspunt (0°C) wordt gebracht. /32°F) of elektronische koudelascompensatie die de berekening vergemakkelijkt. thermokoppels kunnen temperaturen over een groot bereik detecteren en zijn over het algemeen vrij snel.

Infraroodthermometers

+

Een type thermometrie dat de hoeveelheid infraroodenergie meet die door een stof wordt uitgezonden en deze waarde vergelijkt met een voorspelbare curve om de temperatuur te berekenen.

Thermometrieconcepten

Snelheid

Snelheid, of responstijd, is een andere belangrijke overweging bij het kiezen van een thermometer. Sommige thermometertechnologieën zijn sneller dan andere en afhankelijk van de toepassing kunnen extra seconden of fracties van een seconde het verschil maken.

Over het algemeen, elektronische thermometers zijn sneller dan mechanische thermometers zoals thermometers met vloeibaar kwik of thermometers met wijzerplaat. Thermokoppelsensoren zijn sneller dan weerstandssensoren zoals thermistor of RTD, en sondes met een kleinere punt zijn sneller dan sondes met een standaarddiameter, omdat de sensor zich dichter bij het te meten materiaal bevindt en de massa van de sensor kleiner is en daarom beter reageert op temperatuurveranderingen.
De werkelijke responstijd van een thermometer varieert afhankelijk van de specifieke stof en het bereik van gemeten temperaturen.

Precisie

De kwaliteit van een thermometer hangt af van de temperaturen die hij aankan. De nauwkeurigheid van de thermometer is daarom van het grootste belang. Kleine temperatuurstijgingen of -dalingen kunnen diepgaande gevolgen hebben voor de groei van bacteriën, de flexibiliteit van kunststoffen, de interactie van chemicaliën, de gezondheid van een patiënt en meer. Elektronische thermometers met digitale displays maken het meten van de temperatuur gemakkelijk tot op de dichtstbijzijnde tiende. graad of minder.
Nauwkeurigheid wordt doorgaans uitgedrukt in ± een bepaald aantal graden of ± een bepaald percentage van de volledige waarde.

De United Kingdom Accreditation Service (UKAS) maakt het mogelijk om gekalibreerde thermometers en hun temperaturen te traceren volgens een nationale norm, waardoor de gebruiker een garantie voor nauwkeurigheid krijgt.

Resolutie

De resolutie van de thermometer verwijst naar de kleinste leesbare meetstap van deze.
Een thermometer die de temperatuur tot honderdsten van een graad weergeeft, bijvoorbeeld 30,26°, heeft een grotere resolutie dan een thermometer die slechts tienden van een graad weergeeft, bijvoorbeeld 30,2°, of hele graden 100°.

Hoewel resolutie verschilt van precisie, moeten deze twee als hand in hand worden beschouwd. Een thermometer met een nauwkeurigheid van ±0,05° zou niet zo nuttig zijn als de resolutie slechts in tienden van een graad zou zijn, bijvoorbeeld 0,1°. Op dezelfde manier kan het misleidend zijn als een thermometer honderdsten van een graad op het scherm weergeeft, als de traceerbare nauwkeurigheid slechts ±1° bedraagt.

Temperatuurbereik

Het bereik beschrijft de boven- en ondergrens van de meetschaal van een thermometer. Verschillende soorten thermometers en sensoren presteren doorgaans beter in verschillende meetbereiken. Sommige zijn gespecialiseerd in extreem hoge of zeer, zeer koude temperaturen. Sommige hebben een groter bereik. Vaak, een thermometer heeft verschillende nauwkeurigheids- of resolutiespecificaties in het midden van zijn bereik en aan de buitengrenzen.

Specificatietabellen vereisen zorgvuldige lezing. Hoe beter u een idee heeft van het temperatuurbereik dat u waarschijnlijk gaat meten, bijvoorbeeld kooktemperaturen tussen 149°C en 204°C, hoe gemakkelijker u een technologie kunt selecteren die binnen dat bereik het beste werkt.

Meer informatie over thermometerfuncties

Thermometers kunnen dat wel hebben veel verschillende functies die het monitoren en registreren van temperaturen eenvoudig maken ; Welke u nodig heeft, hangt doorgaans af van uw toepassing. Lees meer over elke functie om de functies te vinden die het beste bij u passen.

Uitleg van de thermometerfuncties

Maximum minimum

-

Het loggen van maximum- en minimumtemperaturen is een zeer nuttige functie, vooral wanneer u probeert te bepalen of een doel gedurende een langere periode binnen de aangegeven temperatuurlimieten is gehouden, zoals het loggen van gegevens.

Thermometers met Max/Min-functionaliteit geven de hoogste en laagste aangetroffen temperaturen weer. Sommige mechanische thermometers doen dit met fysieke markeringen die in de loop van de tijd groter of kleiner worden, maar Max/Min komt vaker voor bij elektronische instrumenten. *Merk op dat elektronische instrumenten met Max/Min vaak geen Auto OFF-functie hebben, omdat het uitschakelen van een instrument de Max/Min-records reset.

Stopcontact

+

Hold is een functie waarmee u een weergegeven meting (meestal een digitale meting) kunt bevriezen voor latere referentie.

Verschil

+

Differentiële records - Diff, geeft het product weer van het aftrekken van de aangetroffen minimumtemperatuur van de aangetroffen maximumtemperatuur, waarbij het afwijkingsbereik over een bepaalde periode wordt weergegeven.

Gemeen

+

Gemiddelde temperatuurregistraties - Gem., berekent eenvoudigweg het gemiddelde van alle metingen die gedurende een bepaalde periode zijn aangetroffen.

Draad

+

Hoge en lage alarmen – Hi/Lo, waarschuwt u door te knipperen, te piepen of u zelfs een e-mail of sms te sturen wanneer een meting boven of onder een bepaalde vooraf ingestelde temperatuur is gekomen.

Automatische uitschakeling

+

Auto-off is een functie die het instrument na een bepaalde tijd uitschakelt om de levensduur van de batterij te verlengen. Sommige eenheden bieden ook de mogelijkheid om de periode waarin de thermometer wordt uitgeschakeld uit te schakelen en te wijzigen. Gebruik deze functie voor uitgebreidere metingen.

Meer informatie over sensoren

De sensor is van het sondetype. Het bestaat drie hoofdtypen, en welke u kiest, hangt over het algemeen af ​​van het type nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en temperatuurbereik dat u nodig heeft.

 Thermokoppel

RTD/Pt100

Thermistor

De sensor van een thermo-elektrische thermometer, bestaande uit elektrisch geleidende circuitelementen met twee verschillende thermo-elektrische kenmerken, verbonden op een kruispunt.

Type K

+

Een gewone thermokoppelsensor die twee draden combineert die voornamelijk uit nikkel en chroom bestaan ​​en spanningsvariatie gebruikt om temperaturen te berekenen, bekend om zijn brede temperatuurbereik en betaalbaarheid die typisch is voor industriële toepassingen.

Nauwkeurigheid Specificaties

Alle sondes/sensoren thermokoppel Type K is vervaardigd uit thermokoppeldraad type 1 type K, zoals beschreven in de Britse norm BS EN 60584-1:2013, en voldoet aan de volgende nauwkeurigheidsspecificaties:

±1,5°C tussen -40 en 375°C
±0,4% tussen 375 en 1000°C


Hoge precisie Type K thermokoppelsondes/sensoren (aangegeven op relevante productpagina's met het “hoge precisie” icoon)
ETI Type K-sondes met hoge precisie zijn vervaardigd uit Klasse 1 Type K-thermokoppeldraad die is gekozen vanwege verbeterde nauwkeurigheid en prestaties en voldoet aan de volgende nauwkeurigheidsvereisten:

±0,5°C tussen 0 en 100°C

Type T

+

Een meer gespecialiseerde thermokoppelsensor die twee draden combineert, voornamelijk gemaakt van koper en constantaan, en spanningsvariatie gebruikt om temperaturen te berekenen die bekend staan ​​om hun grotere nauwkeurigheid en duurzaamheid, typisch voor medische of farmaceutische toepassingen.

Nauwkeurigheid Specificaties

Alle Type T-thermokoppelsondes/sensoren zijn vervaardigd uit Klasse 1 Type T-thermokoppeldraad, zoals beschreven in de Britse norm BS EN 60584-1:2013, en voldoen aan de volgende nauwkeurigheidsspecificaties:

±0,5°C tussen -40 en 125°C
±0,4% tussen 125 en 400 °C

Type J

+

Een gespecialiseerde thermokoppelsensor die twee draden combineert die voornamelijk uit ijzer en constantaan bestaan ​​en die spanningsvariatie gebruikt om temperaturen te berekenen - beperkter in zijn bereik bij hogere temperaturen, maar bekend om zijn gevoeligheid.

Acroniem voor weerstandstemperatuurdetectie. RTD/PT100-sondes bestaan ​​uit een vlakke film of draadgewonden platina-weerstandssensorelement. De gemeten waarde verandert afhankelijk van de gemeten temperatuur.

Deze sondes gebruiken de weerstandsvariatie (meestal platina) om temperaturen te berekenen die bekend staan ​​om hun hoge nauwkeurigheid over een breed temperatuurbereik en lage drift, typisch voor toepassingen met hoge precisie, zoals kalibratie.

Nauwkeurigheid Specificaties

+

PT100/RTD-sondes/sensoren zijn vervaardigd van Klasse A 100 Ω (ohm) PT100/RTD-detectoren, zoals beschreven in IEC 60751 (2008), en voldoen aan de volgende nauwkeurigheidsspecificaties:

±0,15°C ±0,2% tussen -200 en 600°C

Een veel voorkomende thermische sensor die de voorspelbare variatie van de weerstand tegen een elektrische stroom met temperatuurveranderingen gebruikt om temperaturen te berekenen.

Nauwkeurigheid Specificaties

+

Thermistorsondes/sensoren NTC voor alle vervaardigde thermistorsondes zijn als volgt:

±0,4°C tussen -20 en 100°C
±0,3°C tussen -10 en 0°C
±0,2°C tussen 0 en 70°C
±0,4°C tussen 70 en 100°C

Meer informatie over Bluetooth-functies

De veilige gegevensoverdracht Temperatuurbeheersing is van cruciaal belang voor de veiligheid van voedselverwerkings- en foodserviceactiviteiten.
Dit maakt Bluetooth-thermometers tot een ideale keuze. We bieden veel oplossingen in ons Bluetooth-assortiment. Ons assortiment biedt professionals in de voedingsmiddelenindustrie snelheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid als het gaat om het digitaal bijhouden van temperaturen – een absolute must voor bedrijven om veilig te kunnen opereren en compliant te blijven.

Infrarood basis

DE infrarood thermometers zijn erg snel en geven doorgaans een meting in een fractie van een seconde, de tijd die de processor van de thermometer nodig heeft om zijn berekeningen te voltooien. Door hun snelheid en relatieve gebruiksgemak zijn infraroodthermometers veiligheidsinstrumenten geworden van onschatbare waarde in de foodservice-industrie, productie, HVAC, asfalt en beton, laboratoria en talloze andere industriële toepassingen.

Infraroodthermometers zijn dat wel Ideaal voor het op afstand uitvoeren van oppervlaktetemperatuurmetingen. Ze bieden relatief nauwkeurige temperaturen zonder dat u het object dat u meet ooit hoeft aan te raken.

Infraroodtechnologieën uitgelegd

Mica-lens

-

Mica lensthermometers zoals de RayTemp 38 zijn het meest gebruikte type in industriële omgevingen. Ze hebben stijvere geslepen lenzen op mineraalbasis.

Hierdoor kunnen ze:

  • Voer nauwkeurige metingen uit bij veel hogere temperaturen, boven 1000°C.
  • Wees ongeveer half zo gevoelig voor thermische schokken veroorzaakt door plotselinge veranderingen in de omgevingstemperatuur als Fresnel-lensthermometers.
  • Wees nauwkeuriger op grotere afstanden – boven een afstand van 20:1. doelverhoudingen

Mica-lensthermometers zijn vaak uitgerust met een of twee lasers om zowel de oriëntatie van de thermometer als de schatting van het gemeten gezichtsveld te helpen begeleiden. Mica-lensthermometers zijn echter de meest kwetsbare infraroodtechnologieën. Ze worden vaak geleverd met draagtassen, omdat de kans groter is dat ze barsten of breken als ze vallen. Ze zijn over het algemeen het duurst en moeten nog 10 minuten of langer acclimatiseren aan extreme omgevingstemperaturen voordat ze nauwkeurige metingen kunnen geven.

Fresnel-lens

+

Fresnel-lensthermometers, zoals de RayTemp 8 , zijn de meest gebruikte soort in de voedingsindustrie.

In tegenstelling tot de mica-lens is de Fresnel-thermometerlens meestal gemaakt van plastic, wat een aantal belangrijke voordelen biedt:

  • Minder duur dan mica-lensthermometers
  • Duurzamer en beter bestand tegen vallen dan mica-lensthermometers
  • Kan smalle spotdiameters leveren op een grotere afstand dan lensloze thermometers
  • Over het algemeen nauwkeuriger op een afstand van 6" tot 12" dan andere technologieën

Fresnel-lensthermometers worden vaak geleverd met lasergeleiders om uw meting te helpen richten. De plastic Fresnel-lens heeft echter een kleiner temperatuurbereik dan de meer veelzijdige mica-lens. Het is ook gevoeliger voor onnauwkeurigheden als gevolg van plotselinge veranderingen in de omgevingstemperatuur, thermische schokken genoemd, dan andere typen infraroodthermometers.

Als u bijvoorbeeld uw Fresnel-lensthermometer van kamertemperatuur naar een vriezer brengt om metingen aan bevroren voedsel te doen, kan de plotselinge temperatuurdaling de vorm van de lens veranderen, omdat het plastic samentrekt door de kou. De meeste Fresnel-lensthermometers geven foutmeldingen weer wanneer dit gebeurt en geven foutieve metingen totdat de lens de kans heeft gehad om aan de nieuwe omgeving te acclimatiseren. Soortgelijke vervormingen treden op in het bovenste temperatuurbereik binnen de specificaties van een Fresnel-lensthermometer.

Het goede nieuws is dat als u uw Fresnel-lensthermometer 20 minuten of langer in de nieuwe omgevingstemperatuur laat staan ​​voordat u uw metingen uitvoert, de vervormingen als gevolg van thermische schokken aanzienlijk kunnen worden verminderd.

Geen lens

+

Lensloze thermometers, zoals IR-zak-infraroodthermometer Gebruik een reflecterend trechterontwerp om infraroodenergie op de thermozuil te richten in plaats van op een lens.

Helemaal geen doel hebben heeft duidelijke voordelen:

  • Meestal minder duur
  • Duurzamer
  • Over het algemeen kleiner en gemakkelijker te hanteren
  • Nauwkeuriger in koude ruimtes

Omdat er geen lens zit tussen de elektromagnetische golven die door een oppervlak worden uitgezonden en de thermozuil van de thermometer, zijn er geen significante contractie- of uitzettingseffecten op lensloze thermometers. Dans la plupart des unités, un capteur interne compense l'effet de la température ambiante sur les composants électroniques eux-mêmes, de sorte que vous pouvez littéralement passer d'une pièce chaude directement à un congélateur sous zéro et commencer à prendre des mesures sans wachten, verwachten.

Het belangrijke voorbehoud bij lensloze thermometers is dat hun afstand-tot-doelverhouding of DTR altijd 1:1 of minder is. Dit betekent dat u bij het uitvoeren van metingen lensloze thermometers zo dicht mogelijk bij het doeloppervlak moet houden. Thermometers zonder lens zijn minder geschikt voor metingen op afstand.

Reactie plaatsen

Let op: opmerkingen moeten worden goedgekeurd voordat ze worden gepubliceerd.