Wybór termometru

Wybór termometru

Przyrządy przeznaczone do pomiaru temperatury nazywane są termometrami.

Jako główne kryterium klasyfikacji tych przyrządów przyjęto zasadę przejmowania ciepła między termometrem a ciałem lub środowiskiem, którego temperaturę się mierzy. Według tego kryterium przyrządy dzielą się na stykowe i bezstykowe. Dalsze podziały typów termometrów oparte są o wykorzystywane własności i ich rozwiązania konstrukcyjne. Poniżej przedstawiono typową klasyfikację przyrządów do pomiaru temperatury.

  • Grupa przyrządów wykorzystujących zjawisko rozszerzania się objętości, czy też odkształcenia stosowana jest na masową skalę w pomiarach przemysłowych, najczęściej jako na stałe, zabudowane wskaźniki temperatury.
  • Grupa przyrządów stykowych wykorzystująca zjawiska elektryczne stosowana jest często jako przyrządy przenośne. Popularnie nazywamy je termometrami elektronicznymi (cyfrowymi). W tej grupie przyrządów występują istotne trudności przy wyborze właściwego termometru.
  • Ważną grupą jest zespół przyrządów bezstykowych. W ostatnich latach następuje gwałtowny wzrost oferowanych pirometrów i kamer termowizyjnych. Są to często przyrządy dedykowane do określonych zastosowań, np. w budownictwie.

Wybór termometrów stykowych – elektrycznych

W przypadku termometrów elektronicznych podstawą dokonania dobrego wyboru jest uwzględnienie kilku podstawowych czynników:

  • sposób kontaktu czujnika z badanym obiektem (wybór sond pomiarowych)
  • zakresy pomiarowe, rozdzielczość, dokładność
  • przeznaczenie (czas pomiaru, rodzaj mediów, ilość punktów pomiarowych, rejestracja wyników)
  • czynniki zewnętrzne wpływające na dokładność pomiarów (zakłócenia elektromagn., temp. otoczenia)

Dla pomiarów stykowych istotne jest z jakim medium mamy do czynienia. Jeżeli jest to ciecz, powinniśmy wybrać odpowiedni rodzaj czujnika. W większości przypadków nie możemy stosować nieizolowanych galwanicznie końcówek termopar. Również materiał osłonowy czujnika musi być adekwatny do rodzaju cieczy, np. w przypadku substancji żrących należy stosować osłonę ze stali kwasoodpornej.

Pomiary temperatury gazów wymagają by sondy pomiarowe miały małą bezwładność temperaturową. Jeżeli mamy do czynienia z zagrożeniem wybuchu lub zapłonu należy użyć odpowiednie sondy o konstrukcji umożliwiającej takie zastosowanie. Termometry najlepiej umieścić w strefie bezpiecznej.

Przy dużych odległościach między czujnikiem a termometrem należy preferować mierniki temperatury współpracujące z czujnikami typu PT-100 lub PT-1000. Takie rozwiązanie zapewnia w łatwy i tani sposób, eliminację błędów wynikających z zastosowania długich przewodów pomiarowych.
Sonda temp. TP-01 Sonda temp. TP-04

Sposób kontaktu czujnika z obiektem ma istotne znaczenie na wielkość błędów pomiarowych. Przyłożenie czujnika do obiektu często powoduje zmianę rozkładu pola temperatury w otoczeniu tego miejsca. Brak idealnego styku sondy z badanym przedmiotem to następne źródło błędów. W wielu przypadkach świetnym rozwiązaniem jest stosowanie sondy z elastycznym czołem zapewniającym dobry kontakt i małą bezwładność temperaturową. Niestety tego typu konstrukcje sond są dostępne jedynie w wersji termoparowej i należy to uwzględnić przy wyborze termometru.

Właściwy dobór termometrów cyfrowych o odpowiednim zakresie pomiarowym jest ściśle związany z oczekiwaną dokładnością i rozdzielczością. To zagadnienie zostało szerzej dokładnie opisane tutaj. Dodatkowe funkcje pomiarowe przyrządów mają istotne znaczenie podczas wykonywania pomiarów. Część mierników pozwala mierzyć i rejestrować temperaturę w kilku miejscach. Próbkowanie może odbywać się z dużą częstotliwością. Dzięki temu możemy dokonać zapisu szybkich zmian temperatury.

Czujniki dotykowe o małej bezwładności temperaturowej

Czujnik nieizolowany do pomiaru powietrza
Czujnik izolowany do pomiaru powierzchni
Czujnik nieizolowany do pomiaru powierzchni

Termometry przenośne

Przenośne termometry najczęściej wyposażone są w zasilanie bateryjne. Jest to niezwykle korzystne z punktu widzenia eliminacji błędów pomiarowych. Przewody pomiarowe, same przyrządy są narażone na wpływ zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Zasilanie mierników przy użyciu zasilaczy sieciowych potęguje ten wpływ. Jeżeli czasy pomiarów temperatury są w miarę krótkie (kilka- kilkanaście godzin) wystarczy stosować termometry wyposażone w dobrej jakości baterie. Jeżeli mamy zamiar wykonywać pomiary w dłuższym czasie, dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie termometrów, które mają możliwość zaprogramowania czasu załączania zasilania. Przykładem takiego typu miernika jest termometr YC RTD-126c

Jeżeli chcemy rejestrować pomiary temperatury w bardzo długim czasie (miesiąc, rok) najlepiej użyć rejestratora temperatury z zasilaniem bateryjnym. Konstrukcja takich rejestratorów pozwala mierzyć, wyświetlać i rejestrować w pamięci wewnętrznej dużą ilość wyników w długim czasie. Można ustawić również częstotliwość wykonywania pomiarów. Praktycznym przykładem tego typu rejestratorów są rejestratory

TM-305U TM-306U

R2-612 YC RTD-126c