Temperatura

Temperatura

Il controllo preciso del processo è uno dei fattori più importanti per mantenere un'elevata qualità nella produzione, così come la precisione e l'accuratezza sono la chiave della ricerca. La temperatura è una variabile cruciale sia nella produzione che nella ricerca.

I termometri in vetro e metallo utilizzano l'espansione termica per misurare la temperatura. Questo metodo utilizza una legge fisica, che fornisce un falso senso di affidabilità, poiché si presume che la misurazione sia "vera" perché si può vedere come funziona. Questo sistema non è più adatto per molti motivi e la loro precisione e portata sono molto limitate. La costruzione in vetro è fragile e può essere pericolosa per la salute di una persona e per l'ambiente. Per questi motivi, è diventato necessario un modo alternativo di misurare la temperatura. I termometri elettronici Hanna sono progettati per resistere a sollecitazioni meccaniche e ambienti estremi mantenendo un'elevata precisione.

I termometri elettronici hanno fornito la versatilità, la velocità e la precisione richieste dagli operatori in tutti i settori della misurazione della temperatura. La velocità è importante quando le reazioni monitorate cambiano rapidamente. I sensori piccoli e compatti sono preferibili per aree ristrette, come l'elettronica e altre applicazioni miniaturizzate. I termometri elettronici consentono agli utenti di monitorare le temperature massime, minime e persino medie.

Sono necessari team di ricerca dedicati, controllo di processo di precisione, impianti di produzione integrati e uno sforzo complessivo di squadra per soddisfare le esigenti applicazioni dei nostri utenti. La vasta linea di termometri professionali di Hanna costituisce la vera dedizione che Hanna dedica alla progettazione e alla produzione dei termometri.

Raggiungere la precisione del termometro

Anche se è facile mostrare risoluzioni di 0,1 ° C con termometri digitali, non esiste alcuna relazione tra risoluzione e accuratezza delle misurazioni. Di seguito è riportato un elenco delle principali cause che possono avere un impatto sulla precisione delle misurazioni della temperatura:

  • Strumento: lo strumento può avere una scala estesa e si possono ottenere 19.000 punti di misura. All'interno di questi 19.000 punti, lo strumento può funzionare in modo diverso a causa della linearità interna.
  • Componenti elettronici: l'elettronica interna ha una deriva che dipende dalla temperatura ambiente. Per questo motivo la precisione dello strumento è dichiarata ad una temperatura specifica di 20 o 25 ° C, e la deriva deve essere specificata per ogni grado di variazione rispetto alla temperatura di riferimento.
  • LCD: i cristalli liquidi hanno una limitazione operativa che è una funzione della temperatura. Il loro range normale è compreso tra 0 e 50 ° C, ma ci sono componenti in grado di funzionare tra -20 e 70 ° C.
  • Batterie: anche l'alimentazione della batteria dello strumento ha limitazioni di utilizzo.
  • Sensore di temperatura: questa è una precisione separata, che deve essere aggiunta all'errore dello strumento.

Con tutte le forze possibili che influenzano l'accuratezza, la verifica della calibrazione è essenziale. I termometri Hanna con CAL Check ™ possono verificare rapidamente e facilmente una calibrazione accurata.

Importanza dell'accuratezza

Fino a pochi anni fa l'accuratezza non era un aspetto molto critico e le tolleranze di pochi gradi non pregiudicavano un processo. Da quando i programmi di analisi dei rischi e punti critici di controllo (HACCP) sono diventati una necessità nell'industria alimentare, l'accuratezza delle misurazioni è diventata un fattore discriminante. A causa di fattori di rischio per la salute, ora un errore di pochi decimi di grado può decidere se il cibo può ancora essere conservato o deve essere scartato. Nel 1990, Hanna ha iniziato a produrre termometri per i programmi HACCP dei nostri clienti per conformarsi alle nuove normative governative. Poco dopo, Hanna è diventata leader di mercato in Europa grazie alle soluzioni tecnologiche offerte ai nostri utenti.

Funzione di calibrazione Hanna CAL Check ™

È disponibile un fotometro portatile per misurare l'acido tartarico. Questo strumento include tutti gli accessori per eseguire il test ed è confezionato in una robusta valigetta. Come descritto in precedenza, i componenti elettronici di uno strumento cambiano nel tempo. Hanna ha reso possibile agli utenti, con il semplice tocco di un pulsante, verificare se la risposta dello strumento rientra nel limite di tolleranza di ±0.02oC.

Il sistema CAL Check agisce sostituendo il sensore con una resistenza interna che corrisponde a 0oC; simula così la risposta che avrebbe la sonda di temperatura a 0oC.

I termometri Hanna possono essere suddivisi in quattro tecnologie principali: termistore, termocoppia, Pt100 e infrarossi.

Tester

È disponibile una varietà di tester basati su termistori. Comprendono versioni con sonda pieghevole, impugnatura rinforzata per l'inserimento in semisolidi e quelle che possono essere montate su frigorifero.

Accessori

Gli accessori includono le chiavi di calibrazione utilizzate con i termometri a termistore e stivali in gomma antiurto per aggiungere ulteriore protezione ai misuratori. Includono anche le maniglie e le prolunghe utilizzate con le sonde che non hanno una maniglia.

Termometri a termistore

Il termistore è un dispositivo semiconduttore la cui resistività (r) varia in funzione della temperatura (T):

  • R = Ro [1 + a (T-To)] dove,
  • R = resistenza della temp. a T
  • T = temp alla fine della misura
  • Ro = resistenza della temp. a To
  • To = temp all'inizio della misurazione

Le soluzioni per la misurazione dell'acido tartarico includono soluzioni di calibrazione e riempimento per elettrodi di pH, soluzioni di conservazione e soluzioni detergenti specifiche per l'applicazione per macchie e depositi di vino.

I sensori a termistore sono adatti per un intervallo di temperatura da -50 a 150oC (-58 to 302oF). Temperature più elevate possono danneggiare il sensore del semiconduttore. Sono possibili misurazioni accurate della temperatura (decimi di grado) grazie all'elevata sensibilità del sensore.

Termometri a termocoppia

La termocoppia è costituita dalla giunzione di due fili di metalli diversi. Ad una data temperatura si ha una differenza di potenziale agli estremi opposti dei due fili (effetto Seebeck), con le rispettive variazioni legate linearmente entro piccoli intervalli. È quindi possibile determinare la temperatura data la differenza di potenziale e le caratteristiche dei due metalli. L'estremità di misurazione della sonda della termocoppia è chiamata giunzione calda, mentre il collegamento della termocoppia al misuratore è la giunzione fredda. Viene introdotto un errore quando la giunzione fredda è esposta alla temperatura ambiente. Questo errore può essere eliminato inserendo fisicamente la giunzione fredda in un bagno di ghiaccio e forzando una temperatura di riferimento di 0 ° C, oppure compensando elettronicamente l'effetto della temperatura della giunzione fredda. Esistono vari tipi di termocoppie, identificate da un codice ANSI utilizzando una lettera dell'alfabeto. Il tipo K è la termocoppia più comunemente usata.

Termometri a infrarossi

Tutti gli oggetti emettono un'energia radiante nello spettro infrarosso (IR) che cade tra la luce visibile e le onde radio.

Le origini delle misurazioni IR possono essere ricondotte al prisma di Sir Isaac Newton e alla separazione della luce solare in colori ed energia elettromagnetica. Nel 1800 fu misurata l'energia relativa di ogni colore, ma fu solo all'inizio del XX secolo che l'energia IR fu quantificata. Si è poi scoperto che questa energia è proporzionale alla quarta potenza della temperatura dell'oggetto.

La strumentazione IR che utilizza questa formula esiste da oltre 50 anni. Utilizzano quasi esclusivamente un dispositivo ottico che rileva l'energia termica generata dall'oggetto a cui è rivolto il sensore. Questo viene quindi amplificato, linearizzato e convertito in un segnale elettronico che a sua volta mostra la temperatura superficiale in gradi Celsius o Fahrenheit.

Le misurazioni a infrarossi sono particolarmente adatte per aree in cui è difficile o indesiderabile eseguire misurazioni di superficie utilizzando sensori a contatto convenzionali. Le applicazioni per i misuratori IR includono test non distruttivi di prodotti alimentari, macchinari in movimento e superfici ad alta temperatura.

Una superficie ideale per le misurazioni IR è un corpo nero o un radiatore con un'emissività di 1.0. L'emissività è il rapporto tra l'energia irradiata da un oggetto a una certa temperatura e quella emessa da un radiatore perfetto alla stessa temperatura.

Più la superficie è lucida o levigata, meno accurate sono le misurazioni. Ad esempio, l'emissività della maggior parte del materiale organico e delle superfici ruvide o verniciate è nella regione di 0,95 e quindi è adatta per le misurazioni IR.

D'altra parte, superfici di materiale molto lucido o lucido, come specchi o alluminio, potrebbero non essere appropriate per questa applicazione senza utilizzare una qualche forma di filtrazione. Ciò è dovuto ad altri fattori, vale a dire riflettività e trasmissività. Il primo è una misura della capacità di un oggetto di riflettere l'energia infrarossa mentre il secondo è la sua capacità di trasmetterla.

Un altro aspetto importante e pratico delle misurazioni IR è il campo visivo. I misuratori a infrarossi misurano la temperatura media di tutti gli oggetti nel loro campo visivo. Per ottenere un risultato accurato, è importante che l'oggetto riempia completamente il campo visivo dello strumento e che non vi siano ostacoli tra lo strumento e l'oggetto. Il rapporto distanza-obiettivo, o coefficiente ottico, è quindi una considerazione importante.

Probes

Available are K-type, T-type, thermistor and pt100 temperature probes. These probes include many different styles from penetration, liquids, air/gas, and wire probes.