Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Měřicí technika rozhoduje o kvalitě konečného produktu

číslo 11/2005

Měřicí technika rozhoduje o kvalitě konečného produktu

Kvalita výroby se zvyšuje téměř v každém průmyslovém odvětví. Výrobní procesy mohou být rychle a správně řízeny pouze s vhodnou a prvotřídní měřicí technikou. Klíčovou roli zde hraje měření teploty, neboť ta je v průmyslu nejčastěji měřenou a regulovanou fyzikální veličinou.

Obr. 1.

Obr. 1. Kontaktní měření teploty ozubeného kola v peci pro spojení nalisováním za tepla

V mnoha výrobních procesech jsou polotovary a hotové produkty v kontejnerech, stejně tak jako plyny a tekutiny v nádobách či potrubí, dočasně zahřívány nebo chlazeny. Rychlé a přesné měření teploty je velmi důležité, je-li třeba ušetřit energii vynaloženou na ohřev či chlazení.

Správný výběr je nejdůležitější

K měření teploty se využívá velké množství různých snímačů: termočlánkové, odporové, termistorové a další. Pouze správná volba podle požadovaného rozsahu teplot, přesnosti a časové konstanty zaručuje, že hodnoty získané měřením odpovídají skutečné teplotě ve výrobním procesu. Objímky sond, závitová spojení, kabely pro vedení signálu a další doplňky, mají-li zůstat dlouhodobě stabilní a odolné proti vnějším vlivům, musí být zhotoveny ze správných materiálů. Zde je pro úspěšné měření profesionální rada rozhodující.

Obr. 2.

Obr. 2. Stacionární ponorná sonda

Příklad ze strojírenství

Ozubené kolo je nahříváno v peci na určitou teplotu. Tím se vlivem teplotní roztažnosti zvětší jeho průměr. Poté je nalisováno na hřídel, se kterou po zchladnutí zůstane bezpečně spojeno. Krouticí moment, který takové spojení přenese, je dán rozdílem teplot ozubeného kola a hřídele a koeficientem teplotní roztažnosti materiálu kola. Jak zjistit teplotu ozubeného kola přímo v peci, ukazuje obr. 1. Jde o kontaktní měření; odpružená špička sondy zajišťuje optimální kontakt s měřeným předmětem a keramika a potahová hmota jsou vhodné pro velkou tepelnou zátěž.

Příklad z výzkumu

Stacionární sonda na obr. 2 může být ponořena do vody až do hloubky sto metrů, díky čemuž lze měřit např. rozvrstvení teplotních hladin v mořích a jezerech, ale i v průmyslových nádržích. Provedení speciální sondy, závaží a připojeného kompenzačního vedení jsou velice robustní. Výběr senzoru a tepelně vodivé pasty umožňuje přesné měření i při rychlých změnách polohy.

Tab. 1. Přesnost a doba odezvy senzorů teploty

Typ snímače

Měřicí rozsah (°C)

Třída

Tolerance

Časová konstanta t99

Pt100

–100 až +200

B

±0,3 °C ± 0,005|t|

10 s ve vodě (průměr sondy 1,6 mm)
15 s ve vodě (průměr sondy 3 mm)
130 s ve vzduchu (průměr sondy 1,6 mm)
150 s ve vzduchu (průměr sondy 3 mm)

–200 až +600

A

±0,15 °C ± 0,002|t|

–100 až +200

1/3 B

±0,1 °C ± 0,001 7|t|

–100 až +200

1/10 B

±0,03 °C ± 0,000 5|t|

TC

typ T

–40 až +350

1

±0,5 °C ± 0,001|t|

1,5 s ve vodě (průměr sondy 0,5 mm)
3 s ve vodě (průměr sondy 3 mm)
40 s ve vzduchu (průměr sondy 0,5 mm)
70 s ve vzduchu (průměr sondy 3 mm)

typ K

–40 až +1000

1

±1,5 °C ± 0,004|t|

typ K

–40 až +1200

2

±2,5 °C ± 0,007 5|t|

typ K

–200 až +40

3

±2,5 °C ± 0,015|t|

typ J

–40 až +750

1

±1,5 °C ± 0,004|t|

typ J

–40 až +750

2

±2,5 °C ± 0,007 5|t|

typ S

0 až +1 600

2

±2,5°C ± 0,002 5|t|

NTC

–50 až –25,1

±0,4 °C

7 s ve vodě (průměr sondy 3 mm)
66 s ve vzduchu (průměr sondy 3 mm)

–25 až +74,9

±0,2 °C

+75 až +150

±0,5 % z nam. hod.

NTC
(pro
vysoké
teploty)

–30 až –20,1

±1 °C

–20 až 0

±0,6 °C

+0,1 až +75

±0,5 °C

+75,1 až +275

±0,5 °C + 0,2 %
z nam. hod.

Příklad z automobilového průmyslu

Záznam teploty brzdových kotoučů během jízdy vyžaduje použít pro snímač teploty velmi robustní materiály. Také je velice důležité zajistit výborný kontakt s měřenou součástí tak, aby mohla být správně zaznamenána aktuální teplota. Tento požadavek je optimálně splněn při zavaření termočlánkového drátu do celoniklové hlavy sondy.

Jaroslav Hořejš,
Testo, s. r. o.

Testo, s. r. o.
Jinonická 80
158 00 Praha 5
tel.: 257 290 205
fax: 257 290 410
e-mail: info@testo.cz
http://www.testo.cz