Enseñanza de Ingeniería Armfield

TRANSFERENCIA TÉRMICA Y TERMODINÁMICA

HT16 ERRORES POR RADIACIÓN EN MEDICIONES DE TEMPERATURA
HT16C CONTROLADO COMPUTADORA ERRORES POR RADIACIÓN EN MEDICIONES DE TEMPERATURA - Versión 1

La transferencia térmica por radiación entre un termómetro y su entorno puede afectar significativamente el valor de su lectura, especialmente cuando la temperatura de un gas se mide mientras el termómetro 'percibe' superficies a su alrededor con temperaturas diferentes a la del gas.

El error en la lectura del termómetro también puede ocurrir por otros factores como la velocidad del gas en contacto con el termómetro, el tamaño del termómetro y su emisividad. En este equipo se utiliza un grupo de termocuplas para medir la temperatura del aire ambiente que circula por el centro de un conducto, que inicialmente tiene la temperatura ambiente y luego se calefacciona, sometiendo las termocuplas a una fuente de radiación térmica.

Cada termocupla adquiere calor por radiación de la pared calentada y lo pierde por convección al flujo de aire y conducción a través de su cable. El resultado neto es un aumento en la temperatura del termocupla por encima de la del flujo de aire que se intenta medir. Como resultado, se obtiene una lectura errónea de la termocupla. Se puede colocar un escudo de radiación en el conducto para ver el efecto y monitorear los termocuplas de la radiación térmica de la pared del conducto.

En el HT16C, la potencia del calentador, el caudal de aire y la posición del escudo de radiación pueden ser controladas por el HT10XC, ya sea desde los paneles de control o por medio del software.

En el HT16, esos parámetros se ajustan manualmente.

Especificación para pedidos |
Capacidades |
Detalles Técnicos |
Esencial Equipo

Requisitos |
Especificación de transporte y dimensiones

EspecificaciÓn para pedidos

> Accesorio en pequeña escala para demostrar la influencia que pueden recibir las mediciones de temperatura a causa de las fuentes de radiación térmica.

> Se incluyen tres termocuplas tipo K con diferentes tipos de punta, montados en un conducto vertical de aire. Un ventilador ubicado en la base del mismo proporciona un flujo de aire variable. Un calefactor eleva la temperatura de la pared del conducto adyacente a las puntas de las termocuplas.

> La potencia del calentador es de 216Watts a 24V CC.

> Las termocuplas tipo K miden la temperatura del aire aguas arriba y la temperatura de la superficie en la sección del conducto calentada.

> En el HT16C el flujo de aire se ajusta electrónicamente de 0 a 9 m/seg a través de un ventilador de velocidad variable.

> En el HT16 el flujo de aire se ajusta manualmente.

> El caudal de aire se mide con un anemómetro en la salida del conducto.

> Se puede bajar un escudo de radiación para cubrir las termocuplas para demostrar que es mayor la exactitud en la lectura cuando son protegidas de la fuente de radiación (en el HT16C esto se activa electrónicamente; en el HT16, se hace manualmente).

> El accesorio está montado en una placa base de PVC diseñada para poder trabajar sobre una mesa de laboratorio y conectarlo al módulo de servicio principal sin usar herramientas.

> Completo manual de instrucciones que explica las prácticas de laboratorio para la combinación de radiación y convección (libre y forzada), análisis, montaje, instalación y primera puesta en marcha.

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Capacidades Experimentales

> Errores asociados con transferencia térmica por radiación:
- Efecto de la temperatura de la pared en los errores de medición.
- Efecto de la velocidad del aire en los errores de medición.
- Efecto de la forma de la termocupla en los errores de medición.

> Métodos para reducir los errores por radiación:
- Diseño de un termómetro resistente a la radiación.
- Uso de un escudo de radiación para cubrir al termómetro.

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Detalles TÉcnicos

El equipo consiste en un conducto tubular de metal a través del cual un ventilador eléctrico envía aire a temperatura ambiente en sentido vertical ascendente.

Una sección de la pared del conducto es calentada desde el exterior por un calefactor eléctrico convirtiéndose en la fuente de radiación para las termocuplas bajo ensayo. Hay tres termocuplas con diferentes tipos o tamaños de punta instalados en el conducto para mostrar las diferencias en las lecturas obtenidas. La temperatura de la pared calentada puede cambiarse controlando la potencia eléctrica suministrada al calefactor.

La temperatura real de la superficie calentada se mide usando otra termocupla que la misma tiene adosado. De este modo, puede demostrarse el efecto de la temperatura de la pared del conducto en las termocuplas de medición. Una termocupla adicional, instalada aguas arriba de la sección calentada permite medir la temperatura del aire ambiente que circula entre las termocuplas bajo ensayo.

Puede demostrarse también el efecto de la velocidad del aire que pasa entre las termocuplas bajo ensayo ajustando el flujo de aire. En el HT16C esto es posible a través de un ventilador con control electrónico variable de velocidad. En el HT16, el ventilador es de velocidad fija con una placa de extranguladora de ajuste manual.

Un anemómetro ubicado en el conducto de salida del ventilador permite medir la velocidad del aire a través de la sección calentada.

Un escudo de radiación, con temperatura cercana a la del aire ambiente, puede ser subido o bajado por encima de los termocuplas para demostrar su efecto en las lecturas cuando se lo utiliza.

En el HT16C, este escudo de radiación es controlado por un servo actuador electromecánico a través controlado desde el software. En el HT16, el escudo es posicionado manualmente.

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Esencial Equipo

Esencial Armfield Equipo

El HT16C requiere el HT10XC, módulo de servicios comunes para estudios de termotransferencia operado por computadora.

El HT16 puede usar el HT10XC o el HT10X, módulo de servicios comunes para estudios de termotransferencia.

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Requisitos

Todos los requerimientos eléctricos son satisfechos a través del módulo de servicios comunes.

NOTA: la alimentación del HT16/HT16C debe igual a la suministrada al HT10X/HT10XC con el que se usa, es decir:
HT16-A, HT16C-A: 230V/1ph/50Hz
HT16-B, HT16C-B: 115V/1ph/60Hz
HT16-G, HT16C-G: 230V/1ph/60Hz

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