Λαμπρινή (Λώρα) Πλατή Τάσος Μανάρας. 04 Φεβρουαρίου ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας

Transcript

1 ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΙΑΚΡΙΒΩΣΗΣ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕΣΩ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Λαμπρινή (Λώρα) Πλατή Τάσος Μανάρας 04 Φεβρουαρίου ο Τακτικό Εθνικό Συνέδριο Μετρολογίας

2 Περιεχόμενα Σημεία Αναφοράς Μεθοδολογία ιάταξη ψυχρής επαφής ιαδικασία Μέτρησης Αποτελέσματα Μέτρησης Μοντέλο Μέτρησης Συνεισφορές Αβεβαιότητας Ισοζύγιο Αβεβαιοτήτων Παρουσίαση Αποτελέσματος ιακρίβωσης 2

3 Σημεία Αναφοράς Μετατροπή της θερμοκρασίας σε ηλεκτρικά μεγέθη (mv ή Ω) Πίνακες Αναφοράς Θερμοκρασίας Θερμοηλεκτρικό φαινόμενο Seebeck Λειτουργία ενδεικτικών θερμοκρασίας ηλεκτρική προσομοίωση Θερμοστοιχεία, Θερμοαντιστάσεις Pt100 Οδηγός Euramet Guidelines on the Calibration of Temperature Indicators and Simulators by Electrical Simulation and Measurement EURAMET cg-11, Version 2.0 3

4 Μεθοδολογία Οι απαιτήσεις κατά τη διακρίβωση ρβ ενός ενδεικτικού θερμοκρασίας εξαρτώνται από τον τύπο του ενδεικτικού υπό διακρίβωση. Είδος Αισθητήρα Πρότυπα Αναφοράς ιάταξη Μέτρησης Θερμοαντίσταση Πρότυπες Αντιστάσεις ή Κυτία εκαδικών Αντιστάσεων Σχήμα 1 Θερμοστοιχείο Πρότυπη Πηγή Συνεχούς Τάσης (χωρίς ί CJC) Θερμοστοιχείο (με CJC) (μιλλιβόλτ) Πρότυπη Πηγή Συνεχούς Τάσης Σχήμα 2 Θερμοστοιχείο Σχήμα 3 ιάταξη ψυχρής επαφής 4

5 Μεθοδολογία Σχήμα 1. Ενδεικτικό θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται με θερμοαντίσταση 5

6 Μεθοδολογία Σχήμα 2. Ενδεικτικό θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται με θερμοστοιχείο (χωρίς διάταξη ψυχρής επαφής) 6

7 Μεθοδολογία Σχήμα 3. Ενδεικτικό θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται με θερμοστοιχείο (με διάταξη ψυχρής επαφής) 7

8 ιάταξη Ψυχρής Επαφής 1 ος ΤΡΟΠΟΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ Το τριπλό σημείο νερού (πάγος, γ νερό και ατμοί συνυπάρχουν σε ισορροπία) είναι η βέλτιστη μέθοδος για την επίτευξη σταθερής θερμοκρασίας στους 0 C. 8

9 ιάταξη Ψυχρής Επαφής 2 ος ΤΡΟΠΟΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ Η χρήση μιας πρότυπης ηλεκτρονικής συσκευής ψυχρής επαφής (ice point reference unit), η οποία θα πρέπει, φυσικά, να είναι διακριβωμένη. 9

10 ιαδικασία Μέτρησης ιάταξη σύμφωνα με το Σχήμα 3 Ενδεικτικό θερμοκρασίας με θερμοστοιχείο τύπου Κ με διάταξη ψυχρής επαφής (τριπλό σημείο νερού) ιακριβωμένη πηγή τάσης και εντός ακρίβειας ιακριβωμένοι ακροδέκτες Κ - θερμοστοιχείου Θερμοκρασία χώρου 23 C ± 1 C Ενδεικτικό θερμοκρασίας: Extech EA15 με ανάλυση 0,1 01 C 10

11 Αποτελέσματα Μέτρησης Θερμοκρασία ρασ α Ισοδύναμη τάση Ένδειξη ενδεικτικού ιακρίβωσης πρότυπης πηγής (*) θερμοκρασίας 100 C 4096,23 μv 100,0 C (*) Η ισοδύναμη τάση καθορίζεται από τους πίνακες αναφοράς θερμοκρασίας για θερμοστοιχείο τύπου Κ στους 100 C 11

12 Μοντέλο Μέτρησης Η ποσότητα που ενδιαφέρει στη διακρίβωση είναι η διόρθωση c που πρέπει να εφαρμοστεί στην ένδειξη (t i ) του υπό διακρίβωση ενδεικτικού θερμοκρασίας, όταν ο ακροδέκτης μέτρησης του τυποποιημένου θερμοστοιχείου (του οποίου ο ακροδέκτης αναφοράς συνδέεται στους ακροδέκτες εισόδου του ενδεικτικού) βρίσκεται στη θερμοκρασία διακρίβωσης t. c t'-(ti ti ) δt i :η πιθανή απόκλιση λόγω της πεπερασμένης ανάλυσης του υπό διακρίβωση ενδεικτικού θερμοκρασίας t : 100 C (στη συγκεκριμένη εφαρμογή) t i : 100,0 C (η ένδειξη του υπό διακρίβωση ενδεικτικού) 12

13 Συνεισφορές Αβεβαιότητας 1. Αβεβαιότητα από την ανάλυση της πηγής συνεχούς τάσης 2. Αβεβαιότητα από το πιστοποιητικό διακρίβωσης της πηγής συνεχούς τάσης 3. Αβεβαιότητα από την επίδραση διαφόρων παραγόντων που επηρεάζουν την έξοδο της πηγής συνεχούς τάσης 4. Αβεβαιότητα από τις παρασιτικές τάσεις στο κύκλωμα μέτρησης 13

14 Συνεισφορές Αβεβαιότητας 5. Αβεβαιότητα από τη διακρίβωση των καλωδίων του θερμοστοιχείου αναφοράς 6. Αβεβαιότητα από την ενδεχόμενη διόρθωση τιμής των καλωδίων του θερμοστοιχείου αναφοράς λόγω χρόνου 7. Αβεβαιότητα από τη θερμοκρασία αναφοράς στους 0 C 8. Αβεβαιότητα από την πεπερασμένη ανάλυση του ενδεικτικού υπό διακρίβωση 14

15 Ισοζύγιο Αβεβαιοτήτων 15

16 Παρουσίαση Αποτελέσματος ιακρίβωσης ρβ Η διόρθωση του ενδεικτικού θερμοκρασίας στους 100,0 C και με τη χρήση διάταξης ψυχρής επαφής είναι (+0,2±0,5) C. Αυτή η διόρθωση καθορίστηκε μέσω προσομοίωσης χρησιμοποιώντας μόνο ηλεκτρικές πρότυπες συσκευές. Η αναφερόμενη αβεβαιότητα μέτρησης βασίστηκε σε κανονική αβεβαιότητα, πολλαπλασιαζόμενη με τον συντελεστή κάλυψης k=2, παρέχοντας ένα επίπεδο εμπιστοσύνης 95 % περίπου. 16

17 Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας 17