Medir la temperatura de los fluidos dentro de un tubo de vidrio

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Supongamos que tengo algún experimento con algún líquido (por ejemplo, agua o leche) que fluye a través de (o simplemente reside en) un tubo cilíndrico hecho de vidrio.

¿Cuál sería una buena manera de medir "de forma no invasiva" la temperatura del medio dentro del tubo de vidrio (es decir, sin sumergir de alguna manera un sensor de temperatura en el líquido)?

Podría usar un termistor conectado al vidrio, pero, por lo que he visto, el vidrio es un conductor bastante malo en términos de energía térmica, por lo que supongo que el error de medición sería alto sin esperar mucho tiempo (hasta que aparezca el " la constante de tiempo térmica "ha pasado.)

La medición óptica parece ser muy compleja, o incluso imposible si no conozco las propiedades químicas del medio de antemano.

    
pregunta Junius

3 respuestas

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Cubra el vidrio con cobre que tiene el sensor conectado.

El calor ahora puede desplazarse fácilmente a lo largo del cobre hacia el sensor, por lo que el área de vidrio donde va el calor aumenta, reduciendo así la R térmica del fluido al sensor. Esto podría ser una lámina, o simplemente envolver la lámina de cobre firmemente alrededor del tubo, luego sobre el sensor durante un número de vueltas. La conductividad del cobre es de vidrio 400x, por lo que puede comenzar con un grosor = 1 / 4x de espesor de pared de vidrio, y una pared de > 20x.

Aísle el exterior: la precisión es la relación de la R térmica desde el fluido: la fuga R desde el ambiente. (Esto podría ser un buen uso para una pequeña pieza de aislamiento de aerogel)

Los termistores tienen un cable muy fino, pero esto debería enrollarse alrededor de la tubería para reducir el error, es decir. por lo tanto, los cables conducen la temperatura de la tubería y no conducen la temperatura ambiente al sensor.

Puede corregir un error de fuga midiendo el ambiente, pero necesita observar las constantes de tiempo térmicas. es decir, filtrado del sensor ambiental para que coincida con el sensor principal. Es mejor medir en parte dentro del aislamiento para un sensor de corrección.

    
respondido por el Henry Crun
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Los animales tienen microchips RFID bajo su piel. Esos microchips miden hoy también la temperatura, muy útil para detectar enfermedades. Un chip como ese puede estar dentro sin cables, incluso dentro del material de la tubería.

    
respondido por el user287001
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si su requerimiento es más para mantener el vidrio en contacto con el fluido, entonces:

Puede colocar un termómetro de vidrio convencional dentro del tubo de vidrio en el fluido y leerlo ópticamente / cámara / ojo desde el exterior.

Si estás en una universidad, el departamento de química tendrá un soplador de vidrio que puede fundir un termistor en la pared del tubo. Se podrían usar termistores de perlas de vidrio y termistores de diodo de vidrio, PTC (KTY81) y diodos de vidrio. También se puede colocar en el vidrio un alambre fino de platino o níquel o elementos PT100. El soplador de vidrio también puede dejar un tubo de vidrio largo y delgado dentro del tubo principal (bolsillo del sensor) para que un termistor se deslice hacia adentro.

Probablemente pueda usar un sensor infrarrojo térmico para medir la temperatura de la superficie del vidrio si el diámetro del tubo es grande: reduce la constante de tiempo, pero la precisión del sensor es pobre y el error de temperatura de la superficie es grande porque no puede aislar

    
respondido por el Henry Crun

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