Полное руководство: что вы должны знать о контроле температуры

Полное руководство: что вы должны знать о контроле температуры

Обычно нужный уровень охлаждения выставляется при первом включении техники, после чего его меняют крайне редко. Если он установлен правильно, то такой подход оправдан. Но если градусы выбраны неверно, их стоит скорректировать, иначе продукты будут храниться меньше, чем им положено, или потеряют свои вкусовые качества.

Догадаться, что надо отрегулировать температуру в холодильнике, достаточно легко.

• Если еда быстро портится, значит, в холодильной камере слишком тепло. Под порчей имеется в виду заплесневение, загнивание, закисание и т.д. У пищи появляется отталкивающий запах и специфический привкус. Особенно быстро портятся молочные продукты, поэтому, если вы заметили, что молоко стало кислым, хотя срок годности еще не прошел, значит, скорее всего, в холодильнике недостаточно холодно.
• Бывает и наоборот — пища в холодильном отсеке становится очень твердой и на ней образуется тонкая замерзшая корочка, а соки, напитки и другие жидкости превращаются в лед. Это значит, что выставлена чересчур низкая температура, при которой еда не остывает, а подмерзает.
• В морозильном отделении свои признаки потепления — помимо неприятного запаха и очевидных признаков порчи, это потеря твердости (если после надавливания на продукт на нем остается вмятина, значит, он недостаточно заморожен), появление инея на замороженной пище и постоянная работа компрессора (так он пытается довести градусы до нужных значений).
• Также в морозилке может быть слишком холодно. В этом случае еда меняет свою текстуру — она становится ломкой и легко крошится после оттаивания. Признаками чрезмерного охлаждения может быть и образование больших кусков льда. Наконец, если техника расходует много электричества, это тоже косвенный признак слишком сильного охлаждения в морозильной камере.

Связанные вопросы и ответы:

Какие основные методы контроля температуры существуют

Контактные и бесконтактные методы измерения температуры

О компании

Контактные и бесконтактные термометры и пирометры применяются в пищевой промышленности, металлургии, строительстве, медицине и многих других отраслях. Такие приборы отличаются высокой надежностью и мобильностью, работают в разных температурных условиях от -20 до +50 °С и позволяют с точностью до 1-2 градусов измерять температуру в очень широком диапазоне.

Существует два вила замеров температуры: периодический и непрерывный. Они выполняются на различных этапах производственных процессов:

• во время литья в формы, при нагреве заготовок для обработки давлением и закалки в металлургической промышленности;
• в печах для обжига кирпича, керамики в производстве стройматериалов;
• для контроля термической обработки в пищевой промышленности для;
• для контроля нагрева и охлаждения водоемов в рыбном хозяйстве;
• при бетонировании в строительстве и во многих других сферах.

Кроме того, в период эпидемии получили широкое распространение бесконтактные устройства для замеров температуры тела. В данной статье мы подробнее расскажем о принципах работы и характеристиках различных видов термометров и пирометров.

Устройства для контактного измерения

На современных производствах применяются термометры с датчиком . Прибор представляет собой сочетание датчика и цифрового вычислительного устройства. Электрическое сопротивление материала датчика, которое напрямую зависит от температуры измеряемого объекта и преобразуется в цифровые данные.

Главные достоинства цифрового термометра со щупом :

• безопасность при возможной поломке за счет отсутствия стекла и ртути;
• удобная передача информации на компьютер по USB интерфейсу связи;
• наличие дисплея для наглядного отображения информации;
• надежные насадки, позволяющие работать в разных средах (сыпучих, жидких, вязких, газообразных);
• длинный провод, обеспечивающий большую мобильность зонда.

В ассортименте компании «ЭКСИС» представлены цифровые контактные термометры , пирометры и термогигрометры для различных условий эксплуатации, например, термометр для бетона ИТ-17 К-02 (4-200). В зависимости от сферы применения, можно выбрать устройство для замеров, работающиев разных диапазонах. Например, от -20 до +200 °С или от -99 до +999 °С. Приборы могут использоваться при температуре от -20 до +150 °С и иметь различную длину зонда и соединительного провода.

Компания «ЭКСИС» представляет широкий модельный ряд контактных термометров:

• серия ИТ-17 – мобильные и компактные приборы с ЖК-индикатором и различными по длине зондами, подходящие для широкого спектра сфер использования;
• измерители HI – прибор без внешнего щупа (датчик и цифровой измеритель объединены в одном корпусе);
• термометры Testo – высоконадежные устройства со сменными зондами, помогающими выполнять как поверхностные, так и погружные измерения.

Устройства для бесконтактного измерения

Они анализируют инфракрасное тепловое излучение, исходящее от объекта, и отображают его температуру на экране. Такие приборы применяются, когда нет возможности непосредственно соприкоснуться с объектом или когда необходимо произвести точечные замеры на небольшой площади.

Различают следующие виды бесконтактных устройств.

• Пирометры. Они могут иметь Г-образную или I-образную форму и бывают оснащены лазерным указателем для более точной фокусировки на необходимой области. Бесконтактный пирометр быстро анализирует температуру объекта и показывает ее в виде числа на экране.
• Тепловизоры. Это приборы, визуализирующие на дисплее температуру различных зон измеряемой поверхности (создающие тепловую карту объекта). Они применяются чаще всего для определения областей наибольших теплопотерь в зданиях и для поиска перегревающихся деталей оборудования.

К основным достоинствам промышленных бесконтактных термометров относятся:

• гигиеничность за счет дистанционного принципа замера;
• возможность применения при плохом освещении благодаря дисплею с подсветкой и целеуказателю;
• высокая эргономичность – компактность, легкость, удобная форма и мобильность за счет съемных батарей;
• быстрый отклик (в среднем менее 500 миллисекунд).

АО «ЭКСИС» предлагает бесконтактные устройства с диапазоном измерений от -20 °С до +1500 °С (в зависимости от модели), а также приборы, рассчитанные на высокие температуры от +400 °С до +1600 °С. В каталоге вы найдете как универсальные модели, так и пирометры для конкретных условий эксплуатации (например, для пищевых производств).

Почему контроль температуры важен в промышленности

Основной метод температурного контроля основан на контактном измерении температур при помощи специализированных термометров, или, как их называют в промышленности, термопар. Контрольное устройство помещают непосредственно в точку контакта со средой, а его показатели считывают по мере необходимости.

Недостатков у такого метода измерения температуры много. Прежде всего — ограниченная зона контроля. Термометр не получится использоваться на обширных площадях — слишком велика будет погрешность. Кроме того, для считывания показателей необходим визуальный контроль, а его зачастую трудно или вовсе невозможно обеспечить. Например, в тех случаях, когда в помещении, где размещён термометр, не допускается присутствие человека или средств дистанционного визуального контроля.

Однако есть и другой способ мониторинга температурного режима. Он подразумевает использование тепловизоров, которые обладают целым рядом преимуществ: обеспечивают возможность дистанционного контроля, считывают показания не только в точке контакта со средой, но и в ограниченных пространствах вокруг работающих механизмов или внутри них, производственных помещениях, в том числе обширных, и т. д. Поэтому тепловизоры одновременно способны выдавать адекватные измерения и обеспечивать безопасность персонала, который задействован при проведении температурного контроля.

Конечно, применение тепловизоров не панацея. Для работы этих сложных устройств требуется соблюдение целого ряда условий. Они должны быть устойчивы к окружающей среде, что актуально при использовании в агрессивных средах. Существуют у тепловизоров и ограничения по температуре, влажности, уровню электромагнитных излучений. Но большинство из них могут учитываться при производстве устройств, а режимы работы регулируются при помощи настроек. Кроме того, тепловизоры можно использовать в комплексе с другим оборудованием, которое обеспечит их защиту.

Ключевое условие корректной работы тепловизоров — их правильное размещение и настройка зон измерений. Если ради обеспечения безопасности прибора его устанавливают за препятствием (будь то стекло, дерево или бетонная стенка), то он будет отражать температуру не среды, а поверхности этого препятствия. Поэтому тепловизор всегда должен находиться в контакте с той средой, температуру которой он измеряет.

Какие типы датчиков температуры используются чаще всего

Вообще говоря, существует две категории датчиков температуры — контактные и бесконтактные . Как следует из терминов, измерение температуры в контактных датчиках температуры осуществляется посредством физического контакта с объектом или раствором, а в случае бесконтактных датчиков для измерения температуры используются ИК-волны или звуковые волны, а значит, физический контакт не требуется.

Термисторы, термопары и термометры сопротивления — все это примеры контактного измерения температуры.

Рассмотрим подробнее типы контактных датчиков температуры:

• Термопары — это датчики, основанные на измерении изменения потенциала или напряжения. Напряжение возникает, когда два металла расположены рядом друг с другом и существует разница температур. Эти простые базовые датчики могут обнаруживать необычайно высокие перепады температур и выдерживать температуру свыше 1500°C. Термопары являются самыми популярными типами термодатчиков в промышленности.
• Термометры сопротивления , или RTD, измеряют температуру на основе того, как сопротивление изменяется в различных температурных средах.
• Интегрированные сборки содержат датчики в силиконовой оболочке, которые могут иметь интегральные схемы. Они обеспечивают показания напряжения, которые можно напрямую прочитать на экране дисплея подключенного устройства, такого как микроконтроллер. Эти датчики широко используются в потребительских электронных устройствах.

Ниже приведены некоторые типы бесконтактных датчиков температуры:

Акустические измерительные устройства. Эти устройства работают на основе колебаний температуры, которые возникают из-за скорости распространения звука. Как правило, они измеряют температуру резонансным методом.

Инфракрасные измерительные устройства . Эти устройства используют тепловое излучение для измерения изменений температуры. Тепловые волны фокусируются на принимающем объекте. При этом генерируется электрический сигнал, прямо пропорциональный количеству излучения, и измеряется температура.

Как правильно выбрать оборудование для контроля температуры

Декаст Метроник (Decast Metronic)

На протяжении уже более 20-тил лет компания производит и реализует качественные приборы, соответствующие действующим стандартам и техническим регламентам. На производстве функционирует собственная метрологическая служба и поверочная установка. Популярностью у покупателей пользуется линейка теплосчетчиков «Марс». Среди преимуществ оборудования:

корпус с высоким уровнем защиты от влаги; съемный элемент для удобного снятия показаний; оптимизированный вычислительный блок; безотказная работа без специального технического обслуживания; встроенная энергонезависимая память; надежный оптический интерфейс; высокий класс точности измерений; межповерочный интервал – 6 лет.

Производитель предлагает модификации для монтажа на подающий и обратный трубопровод с различными вариантами номинальных расходов.

Саяны (Sayany)

Эргономичная продукция с интуитивным управлением производится с применением передовых разработок и инноваций. Теплосчетчики предназначены для эксплуатации в различных температурных режимах. Производитель гарантирует точность расчетов, фиксацию возникающих происшествий и ошибок. Устройства сохраняют временные показатели снятия показаний, архивируют данные и хранят их на протяжении 16 месяцев. Среди преимуществ приборов от бренда Саяны;

простой понятный интерфейс; компактные размеры; моноблоки и модульные устройства; возможность монтажа в очень стесненных условиях; встроенный литиевый аккумулятор; детали из качественного пластика и композита; износостойкая латунная проточная система.

Теплосчетчики в квартиру от Sayany для учета тепла в жилых помещениях имеют различные параметры условного диаметра прохода (Ду), сегодня реализуются конфигурации с размерами 15 и 20 мм.

Тепловодомер

Акционерное общество более 25 лет является официальным дилером польского производителя Apator PoWoGaz S.A. в России. Предприятие специализируется на производстве тахометрических, ультразвуковых и электромагнитных теплосчетчиков высокой точности. Силами разработчиков создаются мониторинговые системы дистанционного учета тепловой энергии в жилых домах. Преимущества продукции бренда:

безопасные и экологически чистые материалы; модели с герконновыми (импульсными) датчиками; производство турбинных счетчиков для работы с большим расходом воды; возможность организации автоматического учета; многоуровневый контроль качества продукции; работа с температурами воды до 50 °C – для холодной и 90 °C – для горячей.

Счетчики тепла Elf различаются диаметром, номинальным расходом и типом монтажа на трубопровод. Они способны функционировать совместно с водосчетчиками, системами учета газа и устройствами для удаленного получения информации.

Valtec

Продукция российского производителя «Спутник» реализуются по доступным ценам и за счет экономии ресурсов очень быстро окупаются. Модели квартирных теплосчетчиков различаются по типу снятия показаний. В наличии традиционные и дистанционные системы, соответствующие требованиям ГОСТ. Среди неоспоримых преимуществ продукции Валтек:

встроенные часы наработки; пролонгированная гарантия производителя 3 года; электронный вычислитель с энергонезависимой памятью; архивирование данных до 8 лет;

Производитель предлагает большой выбор высокоточных приборов для дистанционного получения показаний, в том числе, с двумя импульсными входами и импульсным выходом.

Какие последствия могут возникнуть при неправильном контроле температуры

Температуру тела регулирует гипоталамус – структура головного мозга, в которую поступает информация от терморецепторов – чувствительных окончаний, работающих, как миниатюрные градусники. В нашем организме есть два вида терморецепторов – периферические, находящиеся на коже, и центральные, расположенные во внутренних органах и спинном мозге. При отклонении температурных показателей от нормальных, гипоталамус включает механизмы терморегуляции.

При понижении температуры в организме возникают следующие процессы:

• Усиливается химическая теплопродукция – обменные процессы, ведущие к увеличению образования тепла. Главную роль здесь играет печень. В печеночных клетках усиливаются процессы белкового и углеводного обмена, температура органа повышается, он становится горячее крови, других тканей и отдает образовавшееся тепло.
• Активируется двигательный центр головного мозга, вызывающий сокращение мышц. Появляются мелкие судороги – дрожь, во время которых образуется большое количество тепла. Возникает пилоэрекция (мурашки по коже), приводящая к удержанию тепла. Появляется желание двигаться – активные мышечные сокращения разгоняют кровь и дополнительно повышают температуру тела.
• Мозговой придаток гипофиз, регулирующий обмен веществ и тесно связанный с гипоталамусом, дает команду щитовидной железе вырабатывать гормоны, увеличивающие скорость обменных процессов. Надпочечники усиленно выделяют адреналин и норадреналин, сужающие сосуды и активизирующие работу сердечно-сосудистой системы.

При перегреве запускаются другие реакции:

• Активизируется потоотделение , регулируемое нервными центрами. С каждым граммом испаряющегося пота теряется 0,58 ккал. Потеря жидкости ведет к появлению жажды. Влага, поступающая во время питья дополнительно охлаждает организм. Лишнее тепло дополнительно удаляется путем испарения воды с поверхности легочных пузырьков. Поэтому нервная система дает команду на усиление глубины дыхания.
• Снижается функция надпочечников и щитовидной железы, что приводит к замедлению кровотока и скорости обмена веществ. Расширяются кровеносные сосуды, вызывающее приток крови к коже и отдачу тепла через нее. Снижается аппетит и двигательная активность.
• При различных заболеваниях и патологических состояниях эти процессы нарушаются. Поэтому температура может быть выше или ниже нормы.

Какие современные технологии используются для измерения температуры

Анемометры, в том числе и термоанемометры, в зависимости от того, внесены ли они в Государственный реестр СИ, проходят проверку или калибровку.

Поверка КИП представляет собой комплекс мероприятий, цель которых – подтвердить соответствие реальных характеристик оборудования заявленным в документации. Поверка измерителей должна проводиться регулярно, в соответствии с межповерочным интервалом конкретного прибора. Поверочная деятельность регламентируется Федеральным законодательством и применяется для средств измерений, включенных в Госреестр.

Калибровка позволяет определить истинные метрологические значения цифрового анемометра. Процесс мало чем отличается от государственной поверки, но в то же время калибровка носит добровольный характер и применяется к измерительным инструментам независимо от того, включены они в Госреестр СИ, или нет.

Часто откалибровать оборудование проще, чем поверить. Для поверки важно соблюдение ряда требований:

• выполнять процедуру и выписывать свидетельство вправе только аккредитованная организация;
• поверяемое средство измерения должно входить в область аккредитации метрологического органа;
• сам прибор должен быть внесен в Государственный реестр СИ РФ и иметь подтверждающую документацию.

Стационарные и портативные термоанемометры ТТМ-2, выпускаемые АО «ЭКСИС», зарегистрированы в Госреестре СИ, для обеспечения их точной и бесперебойной работы важно своевременное техническое обслуживание и поверка устройств. С помощью аэродинамической установки проводится калибровка и поверка различных моделей термоанемометров ТТМ-2, как стационарных, так и портативных.

Как проводится калибровка приборов для контроля температуры

Основной пример:Термостат в домашних системах отопления

• Термостат - это простая, но эффективная система контроля температуры, которая часто встречается в домах.
• Он регулирует температуру таких приборов, как водонагреватели и духовые шкафы, включая или выключая нагревательный элемент для поддержания заданной температуры.
• Это обеспечивает энергоэффективность и комфорт пользователя.

Промышленные системы контроля температуры

• В промышленных условиях системы контроля температуры более совершенны и способны выдерживать экстремальные температуры.
• Для температур ниже 1700°C используются термопары.Это датчики, которые измеряют температуру и обеспечивают обратную связь с системой управления.
• Для температур выше 1700°C используются инфракрасные приборы.Эти приборы измеряют тепловое излучение и обеспечивают точное автоматическое управление.

Автоматическое преобразование и контроль температуры

• Передовые системы поддерживают автоматическое переключение между высоко- и низкотемпературными механизмами управления, обеспечивая бесперебойную работу в широком диапазоне температур.
• Мониторинг состояния печи в режиме реального времени - важнейшая функция, позволяющая операторам поддерживать оптимальную производительность и безопасность.

Области применения систем контроля температуры

• Жилые помещения: Термостаты в системах ОВКВ, водонагревателях и печах.
• Промышленность: Печи, обжиговые печи и производственные процессы, требующие точного регулирования температуры.
• Научные: Лаборатории и исследовательские центры, где стабильность температуры имеет решающее значение.

Преимущества систем контроля температуры

• Точность: Обеспечивает точное регулирование температуры, что крайне важно как для комфорта, так и для промышленных процессов.
• Энергоэффективность: Снижает потребление энергии за счет поддержания температуры в узком диапазоне.
• Безопасность: Предотвращает перегрев или недогрев, которые могут повредить оборудование или создать угрозу безопасности.

В каких областях контроля температуры особенно важна точность

Многие пользователи допускают типичные ошибки при измерении температуры, которые приводят к значительным расхождениям в показаниях. Самая частая ошибка – преждевременное снятие показаний с электронного термометра. Несмотря на звуковой сигнал об окончании измерения, прибор может еще не достичь полного термического равновесия с телом, что приводит к заниженным результатам. По статистике, около 30% пользователей снимают показания сразу после сигнала, не выждав дополнительное время.

Другая распространенная проблема – неправильное хранение термометров. Ртутные градусники особенно чувствительны к механическим воздействиям и перепадам температуры. Если прибор долго находился на холоде или подвергался тряске, это может привести к образованию воздушного пузырька в капилляре, что существенно искажает результаты. С электронными термометрами ситуация немного иная – их часто хранят с разряженными батареями, что может привести к внезапному отказу устройства в самый неподходящий момент.