Hallo,
ich habe da ein interessantes messtechnisches Problem. Es soll die vertikale Temperaturverteilung in stehender Luft gemessen werden. Der Temperatur-Gradient ist etwa 0.4 K/m. Was mich aber eigentlich interessiert ist nicht der Gradient selber, sondern die Nichtlinearität in der Temperaturverteilung. In mathematischer Form: T = T0 + a * x + b * x^2 T ist die Temperatur, x ist die Höhe, a ist der lineare Gradient, und b möchte ich messen.
Erste Versuche habe ich bereits gemacht, mit drei Thermometern GHM3710 (0.01K Auflösung) mit PT100 Sensoren, die in unterschiedlicher Höhe angebracht sind (2cm, 30cm, 58cm). Die Thermometer werden vorher kalibriert, indem die Sensoren in Bohrungen in einem gemeinsamen Kupferblock reingesteckt werden, und dann wird auf gleiche Temperatur abgeglichen. Damit ist es problemlos möglich den Gradienten zu bestimmen, aber zur Bestimmung der Nichtlinearität reicht die Anzahl der Sensoren bzw. die Genauigkeit noch nicht aus.
Ich könnte noch ein paar mehr Thermometer nehmen, um z.B. gleichzeitig in 5 oder 8 verschiedenen Höhen messen zu können. Aber die Dinger sind nicht ganz billig.
Ein anderer Weg wäre, nur einen einzigen Sensor zu verwenden und damit den
50cm Höhenbereich abzuscannen. Das darf aber nicht zu lange dauern, weil sich die absolute Temperatur ebenfalls langsam ändern könnte. Als grober Richtwert: nicht länger als 10 bis 20 Sekunden für die gesamte Messung. Das erfordert also einen Sensor mit hinreichend kleiner Zeitkonstante (