Lord Kelvin William Thomson ( )

Az előadások a következő témára: "Lord Kelvin William Thomson ( )"— Előadás másolata:

1 Lord Kelvin William Thomson (1824-1907)
Hőmérsékletmérés oC Egység: 1 oC, 1K ( K≡0 oC) Hidrogén hármaspontja − Neon hármaspontja − Oxigén hármaspontja − Argon hármaspontja − Higany hármaspontja − Víz hármaspontja -0.01 Gallium olvadáspontja Indium olvadáspontja Ón olvadáspontja Cink olvadáspontja Aluminium olvadáspontja Ezüst olvadáspontja 961.78 Arany olvadáspontja Réz olvadáspontja Anders Celsius ( ) Lord Kelvin William Thomson ( )

2 Mérési lehetőségek: Hőtágulás Ellenállásváltozás: fém (Pt), félvezető (termisztor) Termoelektromos hatás (Seebeck effektus): termopár Fényemisszió (Planck sugárzási törvény): pirométer, IR hőmérő Egyebek

3 Pt ellenálláshőmérő R(t) = R(0)[1 + At +Bt2] A = *10-3[°C-1]; B = *10-7[°C-2] d R(t)/R(0) / dt = A (0.4% / oC)

4 Ellenállásmérés (emlékeztető)
Wheatstone-híd Műveleti erősítős híd U2 = U1* d/(4R+2d) ≈ U1 * d/4R Uki = - U1 * d/2R R+d=R+R*A*t U2 ≈ U1*A/4*t R+d=R+R*A*t Uki = - U1*A/2*t

5 Ellenállásmérés (emlékeztető)
Kétkontaktusos ellenállásmérés. A mért értékhez hozzáadódik a hozzávezető kábelek és a kontaktusok ellenállása. Négykontaktusos ellenállásmérés. Az R1s és R2s ellenállásokon nem esik feszültség.

6 Termisztor t / oC

7 Termoelektromos hatás (Seebeck-effektus) - Termopár
E konst*(Tm-Tref) Seebeck-együttható U/mV t / oC

8 E (kromel–konstantán) 68 1700 nm K (kromel-alumel) 41 1350
Típus Seebeck-együttható @0oC (µV/°C) Max. hőmérséklet (oC) E (kromel–konstantán) 68 1700 nm K (kromel-alumel) 41 1350 J (vas–konstantán) 51 1250 T (réz–konstantán) 350 R (Pt – Pt+13%Rh) 10 1600 Kromel: 90%Ni+10%Cr Alumel: 95%Ni +Mn,Al,Si Konstantán: 60%Cu, 40% Ni

9 E  konst*(T); Tm=Tref+ T
Tref pl. olvadó jégben Tref – hidegpont elektromos kompenzálása

10 Termopár-hőmérők

11 Félvezető hőmérsékletszenzorok
Kelvin-szenzor ( oC) Celsius-szenzor 1-2 mA Termopár-hidegpont kompenzálás

12 Pirométer – IR hőmérő – IR sugárzásmérő stb

13

14 IR hőmérő  kamera, hőmérsékleteloszlások mérésére

15 Mikor melyik módszert használjuk?
Szempontok: mérési tartomány, pontosság (valódiság, precizitás, stabilitás), ár, mérés módja Szűk hőmérséklettartományban ( oC ): Termisztor: olcsó, nemlineáris Félvezető hőmérséklet szenzor: olcsó, lineáris Tág hőmérséklettartományban : Ellenálláshőmérő: pontos (valódi is, precíz is) Termopár: olcsó IR hőmérő: magas hőmérsékleten, távoli mérés lehetséges.