Betekintés: Bojtos Attila - Hőmérsékletmérő szenzorok, oldal #1

Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!



Szenzortechnika
(BMEGEFOAMS1 )
2. Hőmérsékletmérő szenzorok

BOJTOS AT TILA
BME - MOGI TANSZÉK



A HŐMÉRSÉKLET
• Hőmérséklet: A testet alkotó részecskék átlagos mozgási
energiájával arányos fizikai állapothatározó.
• Ekin=kT; (k = 1,3806488·10−23 J/K, a Boltzmann-állandó)
Alapmennyiség

Jelölés

Alapegység

Hosszúság

l

méter (m)

Tömeg

m

kilogramm (kg)

Idő

t

másodperc (s)

Áram

I

amper (A)

Termodinamikai hőmérséklet

T

kelvin (K)

Anyagmennyiség

n

mol (mol)

Fényerősség

IV

kandela (cd)

[Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Hőmérséklet]



HŐMÉRSÉKLETI SKÁLÁK
• Kelvin-skála: [K], tiszteletére nevezték el.
◦ a nulla kelvin az abszolút nulla fok (amikor a molekulák már nem végeznek hőmozgást),
◦ másik sarokpont: a víz hármasponti hőmérséklete: 273,16K

• Celsius-skála: [°C ], Bevezetője Anders Celsius.
◦ az olvadó jég: 0 °C, (273,15K; 32 °F),
◦ a forrásban levő víz: 100 °C, (légköri nyomás mellett)

𝑇𝐶 = 𝑇𝐾 − 273,15

𝑇𝐶 =

• Fahrenheit-skála: [°F]; Bevezetője Daniel Gabriel Fahrenheit.

5
(𝑇𝐹 −32)
9

◦ nullpontja az általa kísérleti úton előállított legjobban lehűlő sós oldat fagyáspontja
◦ a másik alappontja az emberi test hőmérséklete volt,
◦ amely hőtartományt az oszthatóság kedvéért 96 egységre bontotta.

• Rankine-skála: [°R], Bevezetője William John Macquorn Rankine.
◦ ugyanakkora egységeket használ, mint a Fahrenheit,
◦ nullpontja az abszolút nullánál van.

• Réaumur-skála, Bevezetője René Antoine Ferchault de Réaumur.
◦ a víz fagyáspontját adta meg nulla foknak,
◦ a forráspontját 80 foknak.
[Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Hőmérséklet]



HŐMÉRSÉKLET SZENZOROK KALIBRÁLÁSA
• R – T összefüggés felvétele,
• Nemzetközi Hőmérsékleti Skála (International Temperature Scale of 1990 - ITS-90)
◦ Kiadta: International Committee for Weights and Measures (CIPM) / Consultative
Committee for Thermometry (CCT)
◦ Célja a nemzetközileg összehasonlítható termodinamikai abszolút hőmérsékleti skála
megvalósítása.
◦ 14 fix pont: 0.65 K … 1 357.77K (-272.50°C … 1 084.62°C)
◦ A teljes tartományt átfedéssel lefedő sztandard hőmérők:





hélium gőznyomás hőmérők (0,65 – 5,0 K),
hélium gáz hőmérők (3,0 – 24.5561 K),
Standard platina ellenállás-hőmérő (SPRTs, PRTs, Platinum RTDs) (13.8033 – 1234.93 K),
monokromatikus sugárzás hőmérők (pirométer) (1234.93 – ∞K),

• Szokásos eljárások:
◦ Fix pont (abszolút) kalibráció (Fixed point calibration),
◦ Összehasonlító (Comparison calibrations).
[Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/International_Temperature_Scale_of_1990]



HŐMÉRSÉKLET SZENZOROK KALIBRÁLÁSA

(FIX PONT (ABSZOLÚT) KALIBRÁCIÓ (FIXED POINT CALIBRATION))
• Legnagyobb pontosságú eljárás: ±0,001 °C
• Standard Platinum Resistance Thermometer
(SPRT)
• (elsődleges szabvány),
• Anyagok jellemző állapotváltozási pontjainál
történik:
◦ Olvadáspont,
◦ Forráspont,
◦ 3-as pont (nyomásmérés hibáját kiküszöböli),
◦ Víz 3-as pontja (TPW)

◦ Alkalmzott anyagok:
◦ H2O, FPs, Ar, Ga, Hg, Sn, Zn, Al, Ag,…

◦ Leggyakoribb:
◦ jégfürdő (olcsó), ±0.005 °C ,

Abszolút kalibráció: ±0.001°C (2 Sigma)
WTP: 0,0099°C; Ga olv.: 29.7646°C; Hg TP: -38.8344°C.
[Forrás: www.isotech.co.uk]

[Forrás: www.vilaglex.hu, www.nplindia.org, hirmagazin.sulinet.hu/ , ]



HŐMÉRSÉKLET SZENZOROK KALIBRÁLÁSA

(ÖSSZEHASONLÍTÓ KALIBRÁCIÓ (COMPARISON CALIBRATIONS).)
• Kalibrált hőmérséklet szenzorral való összehasonlítás
• stabil és egyenletes hőmérsékletű fürdőben:
◦ szilikon olaj, só-olvadék.

• Alkalmazás: Másodlagos SPRTs, és ipari RTDs esetén,
• Bármilyen hőmérsékleten −100 °C … 500 °C tartományon,
• Olcsó eljárás,
◦ párhuzamosan több szenzoron végezhető,
◦ automatizálható.

[Forrás: en-us.fluke.com]
[Forrás: www.vilaglex.hu, www.nplindia.org, hirmagazin.sulinet

  Következő oldal »»