Sida 3 av 3

Re: Lödtemperatur

Postat: 3 mars 2014, 13:17:19
av mri
När man tittar på bilderna ser man att de två multimetrarna inte kan ha nån vettig temperaturmätning vid teroelementets RJ (reference-junction), eftersom termoelementet kopplas in direkt på banankontakterna (ena mätaren har dock en anpassningsbit mellan men den förvärrar antagligen bara situationen). Antagligen har mätarna nog nån intern temperatursensor men den är nu fysiskt långt från var den borde vara, dvs. exakt vid RJ. Och jag kan bara hålla fullständigt med vad du hittade i databladet: "Place the meter in an environment of 18C ~ 23C otherwise false reading ..."

På bilden "Gasket vid 100C" ser jag att du håller i den vita anpassningsbiten med handen. Jag hoppas det bara var tillfälligt. Ifall du värmde anpassningsbiten med din kroppstemperatur, eller om värmen kom från den kokande kastrullen kan det mycket väl vara orsaken till felmätningen. Vad som händer är att termoelementets RJ får en annan (högre) temperatur än vad mätaren uppfattar med sin interna temperatursensor, och därför applicerar mätaren fel RJ kompensering när termospänningen omvandlas till ett temperaturvärde. Var medveten om att termoelementets HELA längd är temperatursensor, inte bara "mätspetsen". Detta ställer krav på hur mätaren måste vara uppbyggd, och om mätaren inte är byggd på rätt sätt måste man vara mycket medveten om problematiken när man mäter.

Re: Lödtemperatur

Postat: 3 mars 2014, 15:34:47
av rolex42
Utmärkt!
Nu börjar det klarna en massa saker även för mig.

En liten fundering när du skriver "termoelementets HELA längd är temperatursensor". Innebär det att man ska ha någon viss längd av sensorn inne i värmen, eller ska man ha så lite av sensorn som möjligt i ugnen?
Jag har fått för mig att det är i själva "junction" som strömmen uppstår.

Anledningen till att jag "håller i den vita anpassningsbiten med handen" är att den inte har korrekt kontakt-don. För att åstadkomma "vettig temperaturmätning vid teroelementets RJ" får jag väl börja med att sätta dit banan-kontakter och hålla fingrarna borta.
I framtiden behöver jag alltså ha en korrektare utrustning (sensorer, cold-junction comp, beräkning ...) än vad multimetrar ger.

Re: Lödtemperatur

Postat: 3 mars 2014, 18:08:08
av mri
Termoelement är väldigt icke intuitiva givare. :-)
Skall försöka förklara kort men från grunden.

Ta en enkel ledare av t.ex. koppar. Om det någonstans utmed ledaren finns en temperaturskillnad (orsakad av nån yttre värme/köld-källa), en s.k. temperaturgradient, kommer det att uppstå en liten termoelektrisk spänning (storleksordingen uV/'C) över det stället på ledaren. Spänningens storlek o ch polaritet bestäms av temperaturskillnaden samt ledarens Seebeck koefficient. Seebeck koefficientens storlek är temperaturberoende och varierar mellan olika material. En metall kan ha positiv koefficient, medan en annan metall kan ha negativ koefficient. Detta är grundläggande fysik och uppstår i alla metaller, inte bara i dedicerade termoelement.

I princip skulle man kunna mäta denna termoelektriska spänning som uppstår i en enkel kopparledare med en noggrann voltmätare, men vi kommer att få ett mättekniskt dilemma. Ena mätproben måste kopplas till den varma ändan och den andra mätproben till den kalla ändan av ledaren (för vi hade ju en temperaturgradient i vår ledare...). Dvs vi kommer att få motsvarande temperaturgradient(er) i motsatt riktning i mätproberna, och om de också är av koppar kommer summan av alla termoelektriska spänningar som nu finns på olika ställen i "mätloopen" att ta ut varandra, dvs mätaren kommer att visa 0V. (Jag har läst att om mätproberna vore supraledande skulle det vara möjligt att göra denna mätning.)

Pga. detta mätdilemma består ett termoelement av två olika metaller, en med positiv Seebeck koefficient och en annan metall med negativ Seebeck koefficient. De båda metallerna kommer då att "dra" spänningen åt olika håll för en given temperaturgradient, och då kan man mäta den termoelektriska spänningen i ena ändan av termoelementet. Sensorändan är hopsvetsad, lödd eller hoptvinnad, men det är bara till för elektrisk kontakt (och så att trådarna mekansikt hålls ihop förståss) mellan de två trådarna.

Alltså, ett termoelement omvandlar alla temperaturgradienter utmed hela sin längd till motsvarande termoelektriska spänning. Om termoelementet är i bra skick, kan man räkna ut temperaturen i "sensorändan" om man vet den termoelektriska spänningen samt temperaturen i mätändan (RJ, reference-junction). Lokala temperaturvariationer nånstans på mitten av termoelementet kommer inte att påverka den uppmätta spänningen, eftersom en positiv temperaturgradient kommer att ta ut motsvarande negativa temperaturgradient lite länge fram... detta förutsatt att termoelementet är i bra skick.

Termoelementet genererar alltså en spänning.
Du bör placera så mycket av sensorn inne i ugnen så att den stora temperaturgradienten hamnar på en frisk och bra del av sensorn. Spelar egentligen ingen roll var utmed givaren. Sensorändan som är svetsad är oftast den sämsta biten, så den bör ligga helt inne i ugnen.
Om det ligger en temperaturgradient över ett ställe var sensorn är misshandlad kommer man att få ett mätfel.
EDIT: Och eftersom termoelementet genererar en spänning får du inte kortsluta de två metallerna. Så att linda in de nakna ledarna i sensorändan i aluminiumfolie är en dålig ide.

OK, det finns säkert luckor i resonemanget ovan, jag blev skrivtrött på slutet. :-)
Men du får fråga. Termoelement är luriga tingestar som måste behandlas rätt.

Re: Lödtemperatur

Postat: 4 mars 2014, 22:56:12
av rolex42
Har fortsatt testa lite i brödrosten som jag tänkte ha som lödugn.
Jag använder i brist på annat 2 olika multimetrar och ett antal olika prober.
Jag gjorde lite jämförelser med den jag kallar "gasket" och en Pt100 (typ waterproof) mot de som följer med multimetrarna.
IMAG2805_1.jpg
Både "gasket" och Pt100 har ju ganska mkt metall som ska värmas och det ser man tydligt på en förskjuten kurva.
Steel_case_vs_wire_sensor.png
Så nu ska jag försöka göra en lödning med 2 multimetrar och deras resp medföljande sensorer så här.
IMAG2808_1.jpg
Så jag gjorde en test och det visade sig att de runt 200C visar de nästan 10 grader olika.
Byter man plats på sensorena mellan multimetrarna så skiftar det. Det skulle kunna vara så att den vita adapter som gör om omega-kontakten till dubbel banan är boven.
Hur som helst så är 10C rätt mycket skillnad så jag måste nog skaffa en tredje sensor ...

EDIT: bilderna