Kommt drauf an, ob du gut sitzt. Ich hab vor Jahrzehnten mal zwei Veco T32A129 gekriegt. IIRC hatten die Leute damit Lüftungssysteme entwickelt, welche sie an stark verkleinerten Modellen von Häusern dann testeten.
Die Sensoren sind 0.060 inch NTCs in Glasröhrchen mit 6 sec Zeitkonstante in ruhiger Luft. Platin-Iridium-Einschmelzdrähtchen usw. Würde mich nicht wundern, wenn die ca. 100EUR kosten :-[. Die hatten auch das Apollo- Programm ausgerüstet. Gibts kalibriert auf 0.01%.
Oje. Dann denk mal rechtzeitig an die Strahlungsabschirmung für den Lufttemperatursensor.
(Ich hatte mal ein verwandtes Problem, wenngleich in einer ganz anderen Grössenordnung. Messung der Gastemperatur in einem Sonnenofen mit ca. 2000xSonnenintensität an Einstrahlung).
Daran hatte ich zu Beginn auch schon gedacht. Allerdings eher BE-Strecke von Transistoren in SC.
Allerdings müssen die alle mal zueinander angepasst werden. Stelle ich mir nicht ganz einfach vor.
Bei -2mV/K müsste für 0.01K dann 20uV genau gemultiplext/gemessen werden. Ausserdem: zu hochohmig und es rauscht, zu niederohmig und die Eigenerwärmung ist relevant.
google mal nach BB05/07/11 und nach 115-202CDK-801
Der 2. NTC ist von Honeywell, es gab ihn früher unter gleicher Nummer bei Fenwal Electronics, die eine sehr ausführliche Broschüre dazu hatten. Ich hab' mal einen Sensor draus gebaut, der das Öffnen von Türen und Fenstern auch 3 Stockwerke entfernt noch erfasst hat (über Druckänderungen, Strömungserfassung an einem Referenzgefäss).
"Michael Koch" schrieb im Newsbeitrag news:fiu0ir$rsj$01$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...
Mal ein anderer Weg: Als Messpunkte haengt ihr Plaettchen aus definiertem Material auf (z.B. Kupfer). Dann werden alle diese Messpunkte im Bild eines Bolometers (Infrarot-Waermekamera) aufgenommen, das noch nach der klassischen Variante mit Kippmechanismus einen einzelnen Sensor bewegt. Als Sensor so was wie in Infrarot-Fieberthermometern. Zwar ist das Bolometer nicht absolut auf 0.01K praezise, aber es scannt zeitlich der Reihe nach mit demselben Sensor Plaettchen aus demselben Material, koennte also weit praeziser auszuwerten werden als die oft genannten 0.06K. Probleme sind eventuell anderer Winkel in dem die Kamera auf die verschiedenen Plaettchen guckt, und die anders-warme Luft dazwischen.
Ja, irgendwie in der Art würde ich das schon hinkriegen. Bei PT100 in
4-Draht Technik müsste es doch eigentlich genügen wenn ich 3 Drähte per Relais umschalte. Die Software muss dann darauf achten, dass alle Sensoren gleich lange eingeschaltet werden, damit die Eigenerwärmung gleich ist. Oder können da schon die Thermospannungen in den Relais ein Problem werden?
Schön wär's auch wenn es ein Differenz-Thermometer mit 0.01K Auflösung geben würde. Ein Messgerät mir zwei Sensoren unten bei 2cm und 10cm, das zweite Messgerät mit zwei Sensoren oben bei 42cm und 50cm, dann gibt mir die Differenz der beiden Anzeigen direkt die Nichtlinearität an. Habe solche Geräte aber noch nirgendwo gefunden.
Aber lieber wär's mir wenn man so ein Thermometer fertig kaufen könnte.
0.01K Auflösung und ein 8-fach Multiplexer, dazu noch irgendeine Computer-Schnittstelle, sooo ausgefallen kann doch diese Anforderung nicht sein.
Aha, das war ein guter Hinweis. Die Dinger sind wirklich klein. 0.13mm Durchmesser. Zeitkonstante in ruhender Luft: 0.11sec Allerdings muss man mit der Eigenerwärmung aufpassen, das Ding verträgt maximal 4mW !
Zeigt was an. Ist das wirklich die Temperatur der Umgebung? Oder ist das Eigenerwärmung durch den Messstrom? Oder sonst was?
Paar Minuten bei 1/100 Grad? Du bewegst dich da in Bereichen, in denen man "das Gras wachsen hört".
Keine Ahnung. Ich vermute ganz einfach, dass sich so hohe Auflösung kaum jemand von denen traut, die wissen, worauf sie sich einlassen.
Aber Strahlung dürfte eine sehr wichtige Rolle spielen und damit auch die Farbe und Lage des Sensors relativ zu den diversen Strahlungsquellen, die du irgendwie ausschalten musst. Jede Wand, jeder Körper ist eine Strahlungsquelle. Wie gesagt - du bewegst dich in Bereichen, in denen man "das Gras wachsen hört". Da wird es dann schon wichtig, wie eine einzelne Lötstelle ausgefallen ist. Groß, klein, spiegelnd, weniger spiegelnd, Form... das alles beeinflusst die Wärmestrahlung, die darüber irgendwie auf den Sensor treffen könnte und auch, wie viel Wärme sie ggf. dem Sensor rein konduktiv entzieht oder verabreicht.
Ich kann dir bei deinen Bemühungen nur viel Glück, gute Ideen und genug Geld wünschen.
Darf man fragen, wofür man so ein Ding überhaupt braucht?
also die Mess-Vorrichtung entsteht schon vor meinem geistigen Auge... Eine lange dünne Holzleiste wird mit einem kleinen Motor immer hoch- und runter geschwenkt, so ungefähr 3 Sekunden für einen Scan. Am Ende der Leiste sitzt so ein Sensor frei in der Luft. Die Position der Leiste wird mit einem Poti erfasst, und ein kleiner uC mit zwei A/D Kanälen wertet die Signale aus und errechnet die gesuchte Nichtlinearität.
Die Eigenerwärmung interessiert mich nicht, weil ich nur die Differenzen zwischen gleichen Sensoren betrachte. Alle Messgeräte und Sensoren müssen natürlich gleichzeitig eingeschaltet werden.
Also ich hab das nicht nachgerechnet, aber ich vermute die Zeitkonstante von PT100 Sensor (3mm Durchmesser) in Kupferblock reingesteckt kann nicht grösser als 10 oder 20 Sekunden sein, da sollten also ein paar Minuten schon genügen.
Wenn da eh' schon mit Interferometrie rumgemacht wird und offensichtlich der temperaturabhängige Brechungsindex der Luft das Problem ist - wieso misst man dann nicht einfach die Luft selbst ebenfalls interferometrisch? OK, muss ja nicht interferometrisch sein. Man kann auch einen Laserstrahl per Mehrfachreflexion auf Zickzackkurs schicken und dann beobachten, ob der Messfleck in Ruhe ist oder ob er zappelt. Daran sollte man sehr gut erkennen, ob sich Luft unterschiedlicher Temperatur bewegt. Das dürfte wohl das Kernproblem sein.
Mit schräg eingeschossenen Laserstrahlen sollte man aufgrund der Ablenkung vielleicht auch noch ein sauberes Temperaturprofil hin kriegen.
Ob lagegeregelte Tische dafür ausreichen, weiß ich nicht. Wenn's dumm geht, brauchst du dafür ordentliche Granitblöcke + Lageregelung (aktiver Tisch). Aber das Problem scheinst du ja eh' zu kennen.
Alles hat seinen Preis. Da stellt sich mir ernsthaft die Frage, ob nicht Vakuum vielleicht doch die billigere Variante wäre. Vor allem dann, wenn entsprechend Gerät bereits im Hause ist. Um große Stückzahlen scheint's ja nicht zu gehen, so dass die Warterei beim Evakuieren sich finanziell noch im Rahmen halten könnte.
Ja, da habe ich auch schon drüber nachgedacht. Das ist machbar, aber relativ aufwändig.
Nein, die Luft bewegt sich nicht. Oder nur sehr langsam. Bewegung würde ich im Interferogramm sehen. Es ist wirklich eine rein statische Temperaturschichtung die ich messen will.
Vibrations-Isolierung und Lageregelung ist sowieso schon vorhanden, sonst müsste ich jedesmal Pause machen wenn in 25m Entfernung ein Auto vorbei fährt.
Mir erscheint das so, als ob die finanziellen Mittel nicht ausreichen, die Messanlage in die Vertikale zu bringen (dann wäre das Problem keines mehr) noch dass das Geld reicht, eine große Anzahl an Sensoren und Messgeräten zu kaufen. Und jetzt schlägst du vor, eine 4m-Messstrecke in eine Vakuumkammer zu packen? *g*
Dann doch eher die Luft verquirlen, aber die Messanordn ung dabei in eine Holzkiste stellen, in der keine weiteren Wärmequellen sind (inklusive Lüftermotoren auslagern).
Ich hab mal von einer Methode gelesen, die Lichtgeschwindigkeit in Luft anhand der Schallgeschwindigkeit zu messen. Wenn du einen Teleskopspiegel vermessen willst, hast du ja einen prima Reflektor. Ob der auf Nanometer genau ist, interessiert die Schallreflektion nicht. Die Schallgeschwindigkeit ist dagegen durchaus massiv von Luftdichte, Temperatur, Feuchte,... abhängig. Also aus dem Bauch heraus: Ultraschall-Impulssender in den Brennpunkt des Spiegels stellen, Ping senden und horchen, wie zermascht das Echo vom Spiegel zurück kommt.
Wenn aber - wie du weiter unten schreibst - eine Lage- und Vibrationsisolierung sowieso schon vorhanden ist, dann sollte sich der Preis doch in Grenzen halten. Und vor allem: Dann weißt du WIRKLICH, was Sache ist. Bei derart kleinen Temperaturunterschieden hätte ich in die Messfühler jedenfalls weniger Vertrauen. In Regionen, in denen man "das Gras wachsen hört", spielen oft Effekte eine entscheidende Rolle, an die man normalerweise gar nicht denkt. Könnte z.b. die Isolierung von Kabeln sein, die unter bestimmten Bedingungen piezoelektrische Effekte zeigen oder Leitungen, die unter bestimmten Bedingungen eine unterschiedliche Leitfähigkeit aufweisen, Lötstellen, Netzbrumm, Einstrahlung von irgendwas (evtl. Radar von Flugzeugen, Flughäfen, ...). Kurzum - da hast du möglicherweise mit einem Sammelsurium von Störquellen zu rechnen, die alle bedient sein wollen. Mit Interferometrie gibt's nicht viele Störquellen und die Wichtigsten sind ja bereits ausgeschaltet. Damit bleibt man dann also im System und hat auch die jeweiligen Spezialisten vor Ort.
Ist ähnlich wie mit anderen Konstruktionen. Man kann einen Klapparatismus pneumatisch, mit Hydraulik, mit Elektromotoren usw. antreiben. Nur die schlimmsten Konstruktionen verwenden einen Mix aus allen Antriebsarten. Normalerweise versucht man, im System zu bleiben. Wird pneumatisch gearbeitet, sollte ALLES pneumatisch angetrieben werden. Wird mit Elektromotoren gearbeitet, sollte ALLES mit Elektromoteren angetrieben werden... Das erspart im Störungsfall, dass man gleich mehrere teure Spezialisten zur Reparatur benötigt und steigert die Wahrscheinlichkeit, dass die richtigen Spezialisten schon vor Ort sind.
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