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.

[Tanya]

Ну да, в данном случае переохлаждение. Пост поправил.
Переохлаждение можно зафиксировать по виду кривой температуры жидкости при монотонном отбирании тепла из термостата. После замерзания она резко повысится.
Практически, повторяю, этого не будет.

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

Вы считаете, что повторение Вами заклинаний изменит физическую реальность? То, что Вы предлагаете - "монотонно" охлаждать, не только трудно осуществить, но и увеличит время измерения.
Выше последнее предупреждение отправьте куда следует.
Так Вы возьметесь?

[Stanislav]

Вы считаете, что повторение Вами заклинаний изменит физическую реальность?

Ну как это не назвать бредом?
Думаю, модераторам пора обратить внимание на данного посетителя форума.
Вода, Таня - это вещество, химическое соединение. Которое может быть в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. По крайней мере, этому учили в школе.

...То, что Вы предлагаете - "монотонно" охлаждать, не только трудно осуществить, но и увеличит время измерения.

Где конкретно я это предлагал, не просветите?

Выше последнее предупреждение отправьте куда следует.

Отправлю, не сомневайтесь.
Полуграмотным флеймерам в технических темах не место.

Так Вы возьметесь?

Конечно. При условии согласования бюджета и компенсации.

[Tanya]

Ну как это не назвать бредом?
Думаю, модераторам пора обратить внимание на данного посетителя форума.
Вода, Таня - это вещество, химическое соединение. Которое может быть в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. По крайней мере, этому учили в школе.

Вода - это вещество, лед и пар, тоже. Но разные. Если подумать, то это даже разные химические соединения.

Где конкретно я это предлагал, не просветите?

А кто писал -
Переохлаждение можно зафиксировать по виду кривой температуры жидкости при монотонном отбирании тепла из термостата. После замерзания она резко повысится.

Полуграмотным флеймерам в технических темах не место.

Вот с этим абсолютно согласна.