Измерение температуры с высокой точностью Опции

[izerg]

Появилась задача: необходимо измерить температуру точки замерзания жидкости (воды). Точность измерения хотелось бы получить 0,001 градуса. Диаппазон измерения - -5 ... +5 градусов Цельсия.
Как к такой задаче подступится?
Возможно ли получить такую точность?
Пока нашел, что с такой точностью меряют только платиновые резистивные датчики и кварцевые резонансные датчики.
Как вариант рассматривается покупка готового прибора. Очень желательно наличие стандартного интерфейса для управления замером.

[Guest_orthodox_*]

Разница между 100 термопарами и терморезистором в том, мерить ли просто 4 мкв на 1 мград , начиная от нуля - либо мерить те же
или меньшие микровольты считая нулем - 1V . Ну естественно, компенсация этого 1 V должна быть с адекватной точностью и стабильностью...

Кому что, когда я занимался криоскопией (это у тредстартера так задача называется) - я выбрал термопары. Тогда еще не было возможности микровольты удобно измерять, так у нас фотогальванометр на бетонной подушке отвязанной по вибрациям стоял.
Ну, как-то оно мерилось... Гораздо больше проблем - создать тепловой режим, удобный для измерений... Тоже не так просто, когда тысячные ловят...Плюс еще перемораживание с его переходным процессом...

[Stanislav]

Разница между 100 термопарами и терморезистором в том, мерить ли просто 4 мкв на 1 мград , начиная от нуля - либо мерить те же
или меньшие микровольты считая нулем - 1V . Ну естественно, компенсация этого 1 V должна быть с адекватной точностью и стабильностью...

Как раз здесь особенных проблем не вижу.
Компенсацию "подставки" можно сделать как мостовым включением датчика, так и непосредственным вычитанием опорного напряжения на нормирующем усилителе.

Кому что, когда я занимался криоскопией (это у тредстартера так задача называется) - я выбрал термопары. Тогда еще не было возможности микровольты удобно измерять, так у нас фотогальванометр на бетонной подушке отвязанной по вибрациям стоял.

Сурьёзный подход...

Ну, как-то оно мерилось... Гораздо больше проблем - создать тепловой режим, удобный для измерений... Тоже не так просто, когда тысячные ловят...

Да, это понятно. Возможно, измерительный преобразователь тоже придётся в термостат засунуть. Но сейчас всё можно (и нужно) делать миниатюрным, так что это - не проблема.

Плюс еще перемораживание с его переходным процессом...

А вот Tanya, например, предлагает воду нагревать. Для этого, видимо, гирлянду термопар сперва нужно в неё вморозить.
Вот и пойми вас...

[Tanya]

А вот Tanya, например, предлагает воду нагревать. Для этого, видимо, гирлянду термопар сперва нужно в неё вморозить.
Вот и пойми вас...

Если хотите понять, ознакомьтесь с принципами работы и конструкциями калориметров (их много разных типов). То, что я предложила - модификация дифференциального (почти) сканирующего (тоже почти) калориметра. Или Кальве - как посмотреть.
И читайте внимательно - я не предлагала нагревать воду...
Нагревать (оно само в данном случае...) нужно лед, а не воду охлаждать, так как вода может быть переохлажденная и перегретая (так наз. метастабильная жидкость), а лед не может быть перегретый. Об этом тоже можно прочесть...
Что же касается термистора, то я тоже об этом писала. И про термостатированный мост...
Но в данном случае термопары лучше. Объяснять долго. Их преимущество еще и в том, что они обычно монтируются относительно "равномерно" по поверхности металлического "стакана" - по новой терминологии - 3D. Таким образом компенсируется частично тепловая волна.
В микрокалориметрах применяют даже единичные термопары. Точность хуже, естественно.

[Stanislav]

Если хотите понять, ознакомьтесь с принципами работы и конструкциями калориметров (их много разных типов).

Что именно понять?
Вы уж договаривайте.

Нагревать (оно само в данном случае...) нужно лед, а не воду охлаждать, так как вода может быть переохлажденная и перегретая (так наз. метастабильная жидкость), а лед не может быть перегретый. Об этом тоже можно прочесть...

Дык, лёд - это тоже вода, только в твёрдом состоянии. Об этом тоже можно прочесть.

Осталось только гадать, как Вы предлагаете нагревать лёд, да ещё так, чтобы избежать тепловых градиентов.
Если в Вашем распоряжении сутки на одно измерение - то да, наверное, можно. Не уверен только, что автору темы оно подойдёт.

Факт перегрева переохлаждения жидкости можно легко зафиксировать, и повторить измерение. Практически же этого происходить не будет, по причинам, которые долго объяснять.

Что же касается термистора, то я тоже об этом писала. И про термостатированный мост...

Термистор в данном случае вряд ли подойдёт. Объяснять также долго.
Правильным будет выбрать платиновые термометры сопротивлений. В идеале - 1-го или 2-го разряда, но можно и с более дешёвыми попробовать.

[Tanya]

Дык, лёд - это тоже вода, только в твёрдом состоянии. Об этом тоже можно прочесть.

Осталось только гадать, как Вы предлагаете нагревать лёд, да так, чтобы избежать тепловых градиентов.
Если в Вашем распоряжении сутки на одно измерение - то да, наверное, можно. Не уверен только, что автору темы оно подойдёт.

Факт перегрева жидкости можно легко зафиксировать, и повторить измерение. Практически же этого происходить не будет, по причинам, которые долго объяснять.

Термистор в данном случае вряд ли подойдёт. Объяснять также долго.
Правильным будет выбрать платиновые термометры сопротивлений. В идеале - 1-го или 2-го разряда, но можно и с более дешёвыми попробовать.

Лед - это не вода. И автору нужно не воду измерять.
А перегрев жидкости тут никаким боком. Переохлаждение возможно. Напишите, как переохлаждение можно зафиксировать.
Под термисторами имела в виду датчик температуры с ненулевым температурным коэффициентом.
Раз Вы так уверены в своей правоте в выборе датчика и схемы измерения, предложите автору свои услуги. Или Сетараму.

Сколько? Год?
Если за 3 минуты он раз в 20 даёт приближение, то за следующие 3 минуты ещё 20 кратное приближение. Короче, минут 10 хватит за глаза. Только вот прогрев термометра будет самой малой из проблем/задержек.

Почему три минуты, и почему 20?
При такой точности я оцениваю время измерения примерно в час-два. Предварительное выравнивание температуры во всей системе - больше.

[Stanislav]

Лед - это не вода. И автору нужно не воду измерять.

Занятно...
Об агрегатных состояниях вещества слышать доводилось?

А перегрев жидкости тут никаким боком. Переохлаждение возможно. Напишите, как переохлаждение можно зафиксировать.

Конечно, в данном случае переохлаждение. Пост поправил.
Переохлаждение можно зафиксировать по виду кривой температуры жидкости при монотонном отбирании тепла из термостата. После начала замерзания она резко повысится.
Практически, повторяю, это маловероятно - в неочищенных жидкостях всегда есть центры кристаллизации.

Под термисторами имела в виду датчик температуры с ненулевым температурным коэффициентом.

Рекомендую ознакомиться с терминологией по теме, и не вводить в заблуждение публику.

ЗЫ. Вероятно, для Вас будет новостью, что все без исключения датчики температуры обладают "ненулевым температурным коэффициентом". А не только термисторы.

Раз Вы так уверены в своей правоте в выборе датчика и схемы измерения, предложите автору свои услуги.

Таня, прекращайте флейм. Последний раз предупреждаю.
Если автору темы будет нужно, он меня об этом попросит. Или Вас.