温度測定方法と機器を選択する際に考慮すべき要素は何ですか

特定の対象物における温度プロセスの制御を成功裏に解決できるかどうかは、多くの場合、測定方法と測定装置の正しい選択によって決まります。多くの、しばしば矛盾する要因を考慮して最適な解決策を探さなければならないため、方法と測定装置を選択する作業は非常に困難です。

この問題をうまく解決できない場合が多く、当然温度に関連する物体の他の物理パラメータの測定結果を使用して、目的の温度値を間接的に見つける必要があります。測定方法の選択を決定する主な要因を以下に簡単に説明します。

測定温度範囲

この要素は重要です。高温範囲での測定には多くの方法が知られていますが、測定温度の測定では、そのような方法の数はますます制限されています。

研究プロセスのダイナミクス

変動する熱プロセス、特に短期間の熱プロセスを研究する場合、熱検出器の熱慣性が、温度測定のための接触法の適用可能性を大きく制限することがよくあります。これに関連して生じる問題は、多くの場合、適切な方法で計算された補正を導入するか、特別な補正装置を使用することによって克服できます。

ただし、検査対象の温度の変化が熱伝達条件の変化を伴う場合、熱検出器の熱慣性の存在により、デバイスの読み取り値が遅延するだけでなく、記録された温度変化の曲線の形状の歪みにも影響します。

非接触温度測定法の使用に基づくデバイスでは、時定数が非常に短い受信機を使用できるため、測定のダイナミックレンジが大幅に拡大します。この場合、使用する録音機器の動特性が制限要因となります。

測定の精度

選択された方法による温度測定の精度の要件は、この技術プロセスによって確立されたこのパラメータの許容測定誤差に対応します。

温度測定の特殊性を考慮すると、選択したセット（測定装置を備えた熱検出器）による機器測定の許容誤差は、温度測定の許容誤差と等しくてはならないことに留意する必要がありますが、場合によっては、とても少ないです。

測定セットの精度に必要な余裕は、高温を測定するときによく遭遇する熱検出器の特性の予期される不安定性、および方法論のランダム成分の期待値およびランダム特定の測定条件における動的誤差の成分。

使用する測定または記録装置の必要な精度クラスを決定するときは、精度クラスが装置の許容される基本誤差を特徴付け、装置のスケール範囲全体のパーセンテージとして表されることを考慮する必要があります。許容誤差はスケール上のどの点でも同じです。

したがって、デバイスはそのスケール上のどの点でもこのような基本誤差の値を有する可能性があります。したがって、測定値自体に関するこの誤差の相対値は、測定値の値が目盛の開始点に近づくほど大きくなります。

これを例を挙げて説明しましょう。 500 ～ 1500 °C のスケールを備えたクラス 0.5 の測定装置では、許容誤差の絶対値はスケールの各点で 5 度です。このデバイスの基本エラー値は許容値に達する可能性があります。

この場合の相対値は、スケールの終わりの 5/1500 (0.3%) からスケールの始まりの 5/500 (1%) まで変化します。したがって、測定値の期待値がスケールの最後の3分の1に収まるようなスケール変化範囲を持つ測定装置を選択することをお勧めします。

相対誤差の計算を温度に関して実行する場合は、温度の絶対値ではなく、対象のプロセスをカバーする温度間隔のみに関して実行することをお勧めします。.

実際、特定の温度値を表すスケール (ケルビンまたは摂氏) に応じて、測定の相対誤差は異なる値になり、許容できるものとはみなされません。

機器の感度測定

測定装置を選択するときは、その感度が必要な測定精度に対応し、変動プロセスの研究結果に必要な時間分解能を提供するという事実に注意を払う必要があります。

最も感度の高い測定装置が最高の測定精度を提供できるという意見は間違っており、多くの場合、このプロセスを研究する必要さえありません。感度が高すぎるデバイスを使用すると、研究対象のプロセスのダイナミクスについて誤った印象を与える可能性があります。

このようなデバイスは、これらの動作条件下では気まぐれになる可能性があり、その測定値は多くの副次的要因 (部屋に吹く風、振動) の影響を受けるため、この現象の特徴ではない測定値の変動が増加します。

一方、感度が非常に低い装置を使用すると、このプロセスの小さいながらも特徴的な変動を観察することができなくなり、その結果、このプロセスの高温安定性に対する誤った印象が生じる可能性があります。

化学相互作用

このデバイスを使用して液体または気体媒体の高温を測定できるかどうかを判断する場合、多くの場合、媒体とその媒体に導入される熱検出器の材料との相互作用の程度が決定的になります。もう一方は、熱検出器自体の個々の部分の相互作用です。

このグループの現象には、燃料ガス混合物中の白金族金属の表面で起こる触媒効果も含まれます。可燃性ガスの混合物に対して化学的に不活性な物質であるプラチナとパラジウムは、触媒表面での激しい熱放出により混合物の成分の反応を促進し、触媒を加熱します。

したがって、可燃性混合物と直接接触する白金またはパラジウム部品を備えた熱検知器の測定値は、熱検知器と環境との間に確立された平衡温度を特徴付けるものではなく、触媒加熱によって引き起こされる大幅に高い温度を特徴付けるものです。