Temperaturmessung

Dec 06, 2006 17 Replies

Hallo NG,



ich habe ein Problem mit Messgenauigkeiten bei PT100 und Thermoelementen. Mein Ziel ist es, die Temperatur eines Fluids in einem geschlossenen Kreislauf =FCber einer Prozesszeit von 2 Minuten zu messen. Da sich die Temperatur=E4nderungen lediglich zwischen 21 und 22 Grad Celsius bewegen, m=F6chte ich eine Messgenauigkeit von mindestens



0,1K realisieren. Bisher hab ich herausgefunden, dass PT100 Elemente diese Genauigkeiten erreichen, aber ziemlich hohe Ansprechzeiten haben. Im Gegensatz dazu sind Thermoelemente schnell aber relativ ungenau (0,5K). Gibt es nicht auch mobile Handmessger=E4te mit einer enstprechenden Schnittstelle zum PC, die solchen Genauigkeitsanspr=FCchen gen=FCgen? Hat jemand Erfahrung mit sowas?

Gru=DF, Bastian



Sicher gibt es Handmessgeräte nur die brauchen ja einen Sensor. Und was ist in dem Sensor drin? PT100 oder Thermoelement. MFG Matthias

aloha snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Mir fallen spontan noch Pyrometer ein. Laut

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kann man damit sehr schnell messen, über die Genauigkeit steht dort leider nichts.

HTH Tobi

*aloha_83* wrote on Wed, 06-12-06 10:44:

Das einzige, was Dich hier interessiert ist nicht absolute Genauigkeit sondern Reproduzierbarkeit - alles andere erschlägt bei dem kleinen Bereich ein einmaliger Abgleich. Ich würde hier sogar zu Halbleitersensoren raten.

*Tobias Meyer* wrote on Wed, 06-12-06 11:13:

Du hast gesehen, daß hier innerhalb einer Gesamtschwankungsbreite von

1K reproduzierbar kleine Abweichungen erfaßt werden sollen?

Am 6 Dec 2006 01:44:17 -0800 schrieb aloha snipped-for-privacy@gmx.de:

0.1K ist eine harte Nuss :-(( Schaue mal in die diversen Fach-Zeitschriften der Kunststoffindustrie da werden Temperaturen gemessen bis der Arzt kommt. Wenn dort nicht die passende Firma inseriert?

Am Wed, 6 Dec 2006 11:13:42 +0100 schrieb Tobias Meyer:

0.1K geht mit Pyrometern entweder gar nicht (üblich sind >1K) Oder nur mit extrem verschärftem Aufwand im Messlabor.

X-No-Archive: YES =

Hallo!

aloha snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Druck? Str=F6mungsgeschwindigkeit? Rohrgr=F6=DFe?

Hobby oder industrielle (Serien) Anwendung?

Wie schnell soll es denn sein?

Im =FCbrigen gibt es Pt100 etc. auch sehr klein gebaut.

Die m=FC=DFtest du aber auch kalibrieren lassen.

ich möchte die Temperaturen im PC aufzeichnen. Messungenauigkeiten gibts ja leider nicht nur bei den Fühlern sondern sicher auch bei Messverstärkern und USB-Erfassungsgeräten, die ich defintiv benötige, wenn ich kein Handgerät z.B. mit Rs232 oder USB Schnittstelle nutze. Ich vermute einfach mal dass ein entsprechendes Handgerät genauer abgestimmt ist als ein Haufen selbstausgewählter Einzelkomponenten... Gruß, Bastian

Am Wed, 06 Dec 2006 11:05:53 +0100 schrieb Matthias Frank:

Atmosphärisch

unwesentlich, es wird in einem 5 Liter-Auffangbehälter gemessen

Prozessüberwachung an einer Produktionsmaschine

schwer zu sagen, aber ich habe bei PT100 von 30 Sekunden gehört, das wäre defintiv zu viel. Akzeptabel wären vielleicht 5 im Zweifelsfalle 10s.

Bastian Kowalczyk schrieb:

und dann sind Dir 30s Meßzeit zu lang?

Dein Problem dürfte hauptsächlich die Kapselung, somit die Bauform des Sensors sein denn dadurch wird der PT-100(0) ja erst Träge. Bei anderen Sensoren wird die Kapselung dann wohl ähnliche Trägheit verursachen.

Ist Dein Medium nicht nennesnwert leitend gehe ich davon aus das ein ganz kleiner PT-Sensor deutlich schneller als 30s für T0,9 sein wird.

Vielleicht hilft Dir der Link:

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Schau mal hier, 5s Halbwertszeit:

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Matthias

*Bastian Kowalczyk* wrote on Wed, 06-12-06 18:16:

Nochmal: Reproduzierbarkeit ist das, auf das es Dir hier ankommt. Deshalb nimm nichts in irgendeiner Form abgeglichenes, also keine Trimmer etc. sondern nur Festwiderstände. Dann kalibrierst Du Dir das tatsächliche Ausgangssignal einmal mit einem genauen Vergleichsinstrument. Mit dieser Vorgabe kannst Du es Dir aus wenigen hochwertigen Komponenten auch leicht selbst bauen.

aloha snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Du musst wissen ob du relativ oder absolut messen willst. Bedenke wenn du extrem traegheitsarm messen willst und das dann in einem 5 Liter Kanister ohne Stroemung, das passt einfach nicht zusammen.

Welche Umgebung hast du ? Labor, Werkshalle, Freiland, Klimakammer, Auto, Militaer.

Wenn du hohe Genauigkeiten brauchst wirst du deine Messelektronik auch temperieren muessen, je nach Umgebung.

0=2E1grad K relativ ist gar kein Problem.

Patrick Schelauske

Am 7 Dec 2006 05:33:48 -0800 schrieb snipped-for-privacy@gmx.de:

relativ, es geht um einen DeltaT-Verlauf..

Am Container befindet sich eine Pumpe, die einen Volumenstrom von ca.

10l/min fördert. Also innerhalb von etwa 30 sekunden wird der Behälterinhalt ausgetauscht. Natürlich gibt es da eine Strömung, aber ich ging davon aus dass sich die Frage nach Strömungsgeschwindigkeiten auf eine eventuelle mechanische Auslegung des Fühlers und evtl auf Reibungswärme bezog. Der Fühler muss keine Mindestdicke haben damit er 'hält'.

Die Stelle im Kreislauf die wesentlichen Einfluss auf die Temperatur des Fluids hat ist leider unzugänglich, ich muss im Container messen. Die Erwärmung des Containerinhalts ist daher an sich schon träge. Die Trägheit der Fühler käme ja dann nochmal dazu...

klimatisierte Werkshalle

Bastian Kowalczyk schrieb:

Vorsicht. Du musst deinen Versuchsaufbau besser beschreiben. Wird die Fluessigkeit zwangsgefuehrt? Bei einer Pumpe im Kanister gib es sicher Temperaturdifferenzen, z.B. stroemungstote Ecken usw. Wie sich bei sowas die Fluessigkeit und die Temperaturen verteilen ist sicher extrem kompliziert. Die Frage ist ob das fuer dich wirklich eine Rolle spielt.

Was willst du genau messen? Eine chemische Reaktion, nur deren Start, Isotopenverfall in deiner Suppe, Energieabsortion in deiner Suppe?

In einer hoch waermekapazitiven turbulenten Fluessigkeit ist die Traegheit des Sensor vernachlaessigbar.

Zur Messung: Du willst eine kleine Temperaturdifferenz in der Prozessfluessigkeit messen. Dann ist es ganz falsch diese Temperaturdifferenz um den Faktor

10 bis 1000 in einem Sammelbehaelter runterzuteilen. Das dann mit Messgenauigkeit wieder ausgleichen zu wollen, das funktioniert nie befriedigend. Du musst an die Quelle der Temperaturerhoehung, oder wenigstens im Behaelter/Container z.B. an den Einlaufpunkt und da genau mitten in die Stroemung. Wieder was man nicht wie dein Aufbau aussieht. Aussen am Zulaufrohr zu messen waere auch eine Moeglichkeit, falls die uebliche In-Rohr Messung nicht geht.

Patrick Schelauske

Am 7 Dec 2006 09:46:56 -0800 schrieb snipped-for-privacy@gmx.de:

Nur mal so als Idee: Warum sollte "In-Rohr" Messung nicht gehen? Wenn man sogar die Temperaturverteilung innerhalb eines Gewindebohrers messen kann ist dieses Problem geradezu ein Klacks.

Hallo

aloha snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Du musst zweistufig vorgehen. Zum einen hast du eine zunächst einmal unkalbrierte Brückenschaltung. Nehmen wir - damit wir vom gleichen sprechen - das 1. Bild von

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R1 und R2 ist fest, R3 ist fest und R4 ist ein Bauteil, dass sich möglicherweise nichtlinear aber stark ändert bei Temperaturänderungen. Wenn du statt des Voltmeters einen Operationsverstärker anschließt, dann gibst kannst du grob die Signaländerungen - Spannung bei 22 °C und bei 23 °C - auf die Spannungen 0V und 10V abbilden und diesen Wert kannst du per AD-Wandler in den PC einlesen.

In dieser Schaltung brauchst du nur weitgehend Temperaturkonstante Bauteile und eines das variert. Dabei können die R1 bis R3 auch Widerstände mit größeren Leistungen sein. Hier kommt es auf die Trägheit überhaupt nicht an. Und sinnvollerweise hängen alle vier Bauteile direkt zusammen in der Fluid-Lösung und sind mit vier Leitungen angeschlossen.

Dann packst du solch einen PT100 dazu und hängst den in ein Becherglas mit einem gut temperaturgeregelten Fluidinhalt. Du kannst dir für jeden Messpunkt durchaus hier auch 15-30 Minuten Zeit lassen, bis sich alles eingestellt hat. Dann hast du nach spätestens 11 * 30 Minuten eine Kalbrierfunktion für dein schnelles Modul, dessen Messwert du außerdem direkt im Rechner hast - voila.

Herzliche Grüße Wolfgang Uhr

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