Mesurar el temps de resposta d'un sensor de 3-fils implica fonamentalment provar la seva resposta dinàmica a un canvi gradual de temperatura. Els mètodes comuns inclouen el mètode del bany líquid o el mètode del túnel de vent. El procés implica registrar el temps necessari perquè la sortida del sensor arribi al 63,2% del seu valor estacionari final (conegut com a constant de temps, τ) o al 90% d'aquest valor (T).90).
I. Mètode de prova estàndard: mètode de bany líquid (recomanat)
Apte per a la majoria de sensors de temperatura industrials (per exemple, PT100), que ofereix una gran precisió i una excel·lent repetibilitat.
Procediment de prova:
Prepareu dos banys de -temperatura constant
Establiu un bany a una temperatura baixa (p. ex., una mescla d'aigua de gel-0 graus) i l'altre a una temperatura alta (p. ex., aigua bullint a 100 graus o un bany d'oli);
Es recomana un diferencial de temperatura (ΔT) superior o igual a 40 graus per millorar la relació senyal-a-soroll.
Transfereix ràpidament el sensor
Transferiu ràpidament el sensor de 3-fills del bany-de baixa temperatura al bany d'alta temperatura; el moviment de transferència ha de ser ràpid i coherent;
L'ús d'un dispositiu de transferència mecànica pot ajudar a minimitzar l'error humà.
Adquisició de dades d'alta -velocitat
Utilitzeu un sistema d'adquisició de dades (amb una freqüència de mostreig superior o igual a 10 Hz) per registrar la corba de sortida del sensor a mesura que canvia amb el temps;
Utilitzeu simultàniament un sensor de referència (p. ex., un termòmetre de resistència de platí de pel·lícula fina-) per mesurar amb precisió el perfil real de canvi de pas de temperatura.
Calcula el temps de resposta
Constant de temps (τ): el temps necessari perquè la sortida arribi al 63,2% del seu valor estacionari-final;
T90: el temps necessari perquè la sortida arribi al 90% del seu valor estacionari-final; aquesta mètrica s'utilitza sovint per a avaluacions d'enginyeria.
Exemple: si un sensor experimenta un canvi sobtat de temperatura de 0 graus a 100 graus i la seva sortida arriba a 63,2 graus després de 15 segons, aleshores τ=15 s.
II. Mètode alternatiu: mètode del túnel de vent (apte per a entorns gasosos)
S'utilitza per simular l'intercanvi de calor en medis gasosos en condicions de funcionament reals.
Principi: el sensor es col·loca dins d'un flux d'aire d'-alta velocitat amb un gradient de temperatura controlable per induir un canvi de temperatura;
Avantatges: simula més de prop les aplicacions de camp-reals (p. ex., dins de canonades o forns);
Desavantatges: l'eficiència de l'intercanvi de calor és inferior a la dels líquids, el que resulta en un temps de resposta una mica més lent i requereix correcció/calibració.
III. Factors clau que afecten la precisió de la mesura
|
Factor |
Requisit |
|
Velocitat de canvi de pas |
El temps de transició ha de ser significativament més curt que el temps de resposta del sensor (recomanat:<1 s). |
|
Sensor de referència |
La velocitat de resposta ha de ser almenys 10 vegades més ràpida que la del sensor a prova; utilitzat per a la calibració de la línia de base. |
|
Freqüència de mostreig de dades |
Almenys 10 vegades la freqüència de resposta del sensor (per exemple, si τ=10 s, la freqüència de mostreig hauria de ser superior o igual a 1 Hz). |
|
Control d'interferències ambientals |
Eviteu la convecció de l'aire, les vibracions i les interferències electromagnètiques, ja que poden comprometre l'estabilitat de la lectura. |
Base estàndard: estàndards internacionals-com ara IEC 60751-recomanen l'ús del mètode de bany líquid per determinar el temps de resposta.
