Hver er viðbragðstími hitaeininga af gerð B

 

Viðbragðstími hitaeininga af gerð B er venjulega á bilinu frá nokkrum sekúndum til hundruða sekúndna, allt eftir byggingarhönnun þess, efni hlífðarhlífarinnar, þvermál hitabeltisvírsins og hitaflutningsskilyrðum mælda miðilsins. Yfirleitt hafa flestar staðlaðar B-hitaeiningar hitasvörunartíma sem er innan við 150 sekúndur, sum fínstillt mannvirki geta stytt þetta niður í minna en 10 sekúndur og óvarinn eða hröð -svörunarlíkön geta jafnvel náð millisekúndna-viðbragðstíma (tugum millisekúndna).

 

Skilgreining og mælingar viðbragðstíma

Viðbragðstími hitaeininga vísar til þess tíma sem þarf til að úttaksmerki þess nái 63,2% af hitabreytingunni (þ.e. tímafastanum τ) þegar hitastigsbreyting á sér stað. Þessi vísir er kjarnabreyta til að meta kraftmikla frammistöðu hitaskynjara. Landsstaðlar kveða á um að viðbragðstíminn skuli prófaður í sérstökum tilraunabúnaði fyrir vatnsrennsli með vatnsrennslishraða 0,4 ± 0,05 m/s og hitastigsstigsgildi 40 ~ 50 gráður. Hins vegar, vegna afar lítillar hitaorkugetu hitaeininga af gerð B nálægt stofuhita (aðeins um 15μV við 80 gráður), er nákvæm mæling á lágum-hitasvörun erfið. Þess vegna leyfir staðallinn notkun á hitaeiningum af gerð S með sömu forskriftum í staðinn fyrir prófun.

 

II. Lykilþættir sem hafa áhrif á viðbragðstíma

Uppbygging og mál: Því stærra sem þvermálið er og því þykkari sem veggur hitaeiningarinnar og hlífðarrörsins er, því meiri varma tregðu og því lengri viðbragðstími. Til dæmis er viðbragðstími Φ16mm hlífðarrörs umtalsvert lengri en Φ6mm ör-hlífðarbyggingar.

Thermal Conductivity of Protective Tube Material: Metal protective tubes (such as stainless steel) have better thermal conductivity than ceramic tubes, lower thermal inertia, and faster response. However, in ultra-high temperature environments (>Venjulega eru notuð 1300 gráður), korund (Al₂O₃) keramikrör, sem, þó að þau hafi góða hitaþol, auka varmaþol verulega.

Þvermál vír og mæliendaform: Því þynnri sem vírinn er, því minni er hitagetan og því hraðari svörun. Iðnaðarforrit nota venjulega 0,5 mm galvanískan vír. Að minnka vírstærðina niður fyrir 0,3 mm getur bætt viðbragðshraðann verulega, en það mun minnka vélrænan styrk. Jarðbundnir eða óvarðir tengiliðir bregðast hraðar við en einangraðir tengiliðir.

Mæld miðlungs og uppsetningarumhverfi

Í vökva eða lofttegundum sem streyma á miklum-hraða er varmaflutningur sterkur og viðbragðstíminn er stuttur (allt í nokkrar sekúndur).

Í lofttegundum eða umhverfi með litla hitaleiðni er skilvirkni hitaflutnings lág og viðbragðstíminn lengist verulega.

Innsetningardýpt ætti ekki að vera minna en 10 sinnum þvermál hlífðarrörsins til að tryggja að hitamælisendinn sé í fullri snertingu við miðilinn.

 

III. Dæmigerður samanburður á svartímasviði

Gerð uppbyggingar	Svartími	Umsóknarsviðsmyndir
Óvarinn eða óvarinn snerting	Tugir millisekúndna	Hraðhitamæling á rannsóknarstofu, eftirlit með loftflæði
Hraðsvörunartegund (fínvír + þunnt-veggað rör)	<10 seconds	Kvik hitastýring, hagræðing ferli
Staðlað iðnaðargerð (Φ16 Corundum rör)	<150 seconds	Glerofnar, keramikbrennsla
Þykkt-veggjað-lags hlífðarbygging	Nokkrar mínútur	Mjög ætandi eða háan-þrýstingsumhverfi

Athugið: „Viðbragðstími“ er ekki jafn „alveg stöðugur tími“. Til að ná yfir 90% svörun þarf venjulega 3-5 sinnum τ gildið; í hagnýtri notkun þarf að greiða bætur út frá kraftmiklum eiginleikum kerfisins.

 

IV. Ráðleggingar um verkfræðival

Fyrir forrit sem krefjast hraðrar uppgötvunar á hitabreytingum (td ferli villuleit, bilanagreiningar), ætti að forgangsraða fínum -þvermáls hitaeiningum, hlífðarrörum úr málmi eða óvarnum mannvirkjum.

Fyrir forrit sem leggja áherslu á langtímastöðugleika og háan-hitaþol, og þar sem örlítið lengri viðbragðstími er ásættanlegt, ætti að velja korund hlífðarrör.

Regluleg kvörðun fylgist á áhrifaríkan hátt með hrörnun viðbragðstíma; ráðlagt er að framkvæma kvörðun á 6-12 mánaða fresti.