Разбираем термограммы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Попытаюсь перевести эту мысль в практическую плоскость.
Допустим, имеется прибор ТК 5.11 с зондом для измерения температуры поверхности. Какой конкретно, не указано. В какую сторону будет погрешность измерения - не известно.
Измеряю температуру в 2 точках поверхности из одного и того же материала. Получаю 2 различных значения. Разница температур по результатам замеров 3 градуса. Предполагаю, что если прибор немного "врёт", то в одну и ту же сторону и на одинаковую величину.
Не могу утверждать, что получил правильно измеренные значения температур. Но могу ли я при этом считать, что разница температур в этих точках 3 градуса?

 

Эта гипотеза, конечно, не лишена оснований, только "одинаковая величина" будет для действительно одного и того же материала (на одинаковых плитках облицовки, например), при обеспечении одинакового теплового контакта (плохой тепловой контакт будет вносить большую неопределённость) и погрешность будет пропорциональна разности между температурой стены и температурой самого прибора. Может быть ещё чего-нибудь. Погрешности исследуют как раз для того, чтобы понять, какие они на самом деле. И самое главное, что обсуждаемая погрешность может оказаться совсем не малой, а близкой к 100%..

 

В абсолютных величинах погрешность 100% - это сколько? Допустим, получен результат 5оС. Точность прибора по паспорту 0,1оС. На сколько градусов этот результат может отличаться от истинного?

 

Да хоть на 20 градусов.
"точность 0.1 градус" - это, на самом деле очень круто для любого термометра. Её сложно добиться. Для многих термометров обычно пишут "разрешение 0.1 градуса", но к точности оно никакого отношения не имеет.

В той инструкции термометра, которую вы сюда выкладывали, во-первых, указана погрешность ±0.5 градуса плюс 50% этой погрешности на каждые 10 градусов отличия температуры прибора от 20 градусов, кроме того, в разделе про калибровку указано, что поверку поверхностных зонтов нужно проводить на неком неописанном "калибраторе", кроме того, упомянут металлический стакан в термостате. Так что, какая погрешность этого прибора для неметаллических поверхностей никто не знает и не хочет знать.

В инструкции для аналогичного термогигрометра от Testo мне как-то встретилась ссылка на европейский стандарт по оцениванию по измерениям температуры поверхности и влажности воздуха риска выпадения росы на металлических поверхностях строительных конструкций перед их окрашиванием. Чтобы не красить мокрый металл. Для подобных измерений на стальных конструкциях и предназначены эти приборы.

 

На 20 градусов - это уже не погрешность прибора, а, скорее, его глюк.
У меня есть 2 зонда для измерения температуры поверхности и пирометр. Обычно при замере температуры в одной и той же точке расхождение в их показаниях лежало в пределах 1 градуса. Может, чуть больше. Но до 2 градусов даже близко не подходило. При замере в другой точке той же поверхности, если её температура отличается, например, на 3 градуса, все три этих средства так и показывали разницу в 3 градуса, а между собой их "разногласия" в показаниях были в тех же пределах.
Аналогично поступаю при измерении температуры и относительной влажности воздуха - сравниваю показатели различных приборов измерения. Здесь, правда, расхождения бывают и побольше: воздух до 1,5-2 градусов, влажность до 3-5%.
Я пытаюсь понять, правильным ли является такой метод обследования измерительных приборов на правдивость их показаний.

 

Вспомните про измерение температуры полотенца в сауне на ощупь. Там и больше 20 градусов погрешность получается.

Ваш контактный щуп не предназначен для измерения температуры поверхности неметаллических материалов, не поверяется на неметаллических поверхностях и, следовательно, точность на неметаллах не заявляется, судя по его инструкции. Так что, любое его использование на таких поверхностях на ваш страх и риск. Попробуйте им измерить температуру поверхности того же пенопласта, погрешность окажется гораздо больше, чем на пенобетоне.

В принципе, правильный, но хорошо бы как-то добавить метрологии. Сравнивать с термометрами более высокого класса точности, принципиально трассируемыми вплоть до первичных эталонов.

 

Для измерения температуры поверхности металлов к моему ТК имеется (не у меня, а у производителя) зонд поверхностный магнитный. Зондов различного предназначения у них много (см. стр. 2 инструкции), я выбрал те, которые были мне нужны для моих измерений.
Сейчас пытаюсь такой вариант осмыслить. Когда мы с верёвки пытались измерить температуру поверхности шва, покрытую герметиком и температуру плиты поодаль от шва, то, выходит, что достоверных результатов не получили. А будут ли результаты более достоверными, если на каждую точку измеряемой поверхности приклеить кусочек фольги или алюминиевого скотча?

 

А клеевой состав значит теплосопротивлением не обладает?

 

Если это вопрос ко мне, то не понял, в чём его смысл. В сообщении, которое Вы процитировали шла речь о замере температуры поверхности КБ плиты и стыка 2 плит, покрытого герметиком:
https://www.forumhouse.ru/posts/18144385/
Здесь не было никакого клеевого состава.

 

Если собираетесь снимать показания термопары на фольге, которую собираетесь приклеить на клей.

 

Надо подумать. Прослойка между фольгой (фольгированным скотчем) и основанием довольно тонкая (доли мм). Термическое сопротивление этой прослойки в разных местах приклейки будет одинаковым, и оно не настолько велико, чтобы существенно повлиять на теплопередачу от поверхности основания к поверхности фольги. Тепловые потоки сквозь эту прослойку будут пропорциональны разнице температуры основания и наружной поверхности фольги. Поэтому, думаю, что температура поверхности в каждой из этих точек после приклейки фольги будет мало отличаться от температуры в той же точке до приклейки фольги. А если она и будет чуть пониже, то на одинаковую величину. И в пределах точности измерения приборов. При этом разница температур в разных измеряемых точках будет достоверной. Такое у меня мнение. Может, и не всё учёл - на истину не претендую.

 

Вот честно. Так и разрывает рассказать принцип замера температуры поверхности. Подсказка. Температура поверхности меряется термощупом. В основе термощупа либо термопара, либо термистор (полупроводниковый термометр сопротивления).
Остальное я думаю собеседник объяснит.

 

То, что зонд магнитный, не означает, что остальные зонды применимы для чего-то, кроме металлов. Поверяют, согласно инструкции, их одним и тем же калибратором и металлическим стаканом в калориметре.

Нет, не будут. Даже, если совпадут с правильными, "достоверными" результаты не будут. Чтобы результаты были достоверными, вы должны исследовать их погрешности. Вот когда получите, что на штукатурке погрешность не превышает 0.5, или даже 1 градуса при калибровке по более точному термометру, тогда можно будет начинать рассуждать про "достоверность"

Что касается фольги, сомневаюсь, что её толщины достаточно для сбора тепловых потоков с достаточной площади вокруг датчика. Кроме того, чтобы приблизить излучающую поверхность фольги к таковой для штукатурки, её придётся чем-то покрасить.

Но зачем вам это? Чтобы измерять разность температур с окружающим воздухом? Измеряйте, например, одним и тем же ИК термометром или тепловизором температуру кусочков бумажного скотча и тех же кусочков бумажного скотча в свободном воздухе, а не на поверхности стены. Предварительно определите, за какое время рассасываются тепловые следы на поверхности этого бумажного скотча, возникающие при его наклеивании на стену.

 

Можно пример "термощупа", которым вы предлагаетесь измерять температуру поверхности хотя бы камня, не говоря про дерево и пластики? И упоминание производителя, что он поверял эти термощупы на штукатурке, а не только на металле?

 

Это простая оценка. Обычные полимерные клеи обладают теплопроводностью порядка 0.2 Вт/м/К, плюс-минус лапоть, не важно. Пусть толщина клеевого слоя будет 0.1 мм, обычно она гораздо меньше. Тогда теплопроводность такого слоя будет 2000 Вт/м2К, то есть, это около 1% от сопротивления теплопередачи внешняя поверхность стены - воздух.

Но наклеивать нужно на гладкую поверхность, чтобы под скотчем не остался воздух. Потому что СНиПовский коэффициент теплоотдачи внешней поверхности соответствует теплопроводности всего 1 мм воздуха.