Измерение температуры среды в емкости

[AlterMann 2]

Добрый день, уважаемые коллеги!

Возник вот такой вопрос:

У нас есть стационарные емкости, в которых храниться жидкое сырье. В них (снизу, "через карманы") установлены термопары для контроля температуры.

Их показания выводятся через вторичных прибор.

Помимо этого из емкостей берутся пробы и измеряется температура по месту посредством карманного термометра.

Дело в том, что между показаниями стационарно установленных термопар и карманного термометра у нас бывают расхождения, порой на несколько градусов.

Бедных КИПовцев загоняли корректировать температуру у термопар. 

Вопрос - как рассчитать диапазон допустимой погрешности, если:

У карманного термометра погрешность   0,5С

У термопары  приблизительно 0.5-0.7С  (вычисляется по формуле в зависимости от измеряемой температуры)

У вторичного температурного преобразователя  0.1%.

Хотя бы ориентировочно, с чего начать.

 

[libra 508]

1 час назад, AlterMann сказал:

Добрый день, уважаемые коллеги!

Возник вот такой вопрос:

У нас есть стационарные емкости, в которых храниться жидкое сырье. В них (снизу, "через карманы") установлены термопары для контроля температуры.

Их показания выводятся через вторичных прибор.

Помимо этого из емкостей берутся пробы и измеряется температура по месту посредством карманного термометра.

Дело в том, что между показаниями стационарно установленных термопар и карманного термометра у нас бывают расхождения, порой на несколько градусов.

Бедных КИПовцев загоняли корректировать температуру у термопар. 

Вопрос - как рассчитать диапазон допустимой погрешности, если:

У карманного термометра погрешность   0,5С

У термопары  приблизительно 0.5-0.7С  (вычисляется по формуле в зависимости от измеряемой температуры)

У вторичного температурного преобразователя  0.1%.

Хотя бы ориентировочно, с чего начать.

 

Усреднение пробы. Пробоотборник должен быть "прогрет".  Температура пробы будет зависеть от расположения пробоотборника. И посмотрите на форуме, в том числе, были статьи Бориса Петровича Тарасова.Там было о различных температурных зонах в хранилище.

Навеяло из воспоминаний: "- Отбирайте пробу.

- как я ее отберу? Я же упаду."

[scbist 1 611]

3 часа назад, AlterMann сказал:

Бедных КИПовцев загоняли корректировать температуру у термопар.

Надо корректировать методику измерений, а не показания приборов. Вы конкретные цифры можете какие-нибудь привести?

Если термопары расположены на одном уровне, а проба берется на другом, то показания могут совпасть или при активном перемешивании содержимого, или при бесконечно долгом хранении в  термостатированном сосуде. В остальных случаях температура содержимого будет изменяться как по высоте, так и по расстоянию от стенки.

Хотелось бы еще узнать для чего используются термопары в емкости и термометр в пробоотборнике. Если цели разные, например, термопары контролируют температуру для обеспечения безопасности или сохранности продукта, а ручной - для контроля температуры при анализе состава или состояния содержимого, то шлите всех лесом. Не надо путать розовое с кислым.

Если же проба берется для контроля термопар, то пробоотборник необходимо поместить рядом с термопарой, выдержать длительное время до достижения теплового равновесия и только после этого отбирать пробу и измерять температуру.

[boss 414]

4 часа назад, AlterMann сказал:

У термопары  приблизительно 0.5-0.7С  (вычисляется по формуле в зависимости от измеряемой температуры)

для термопары не может быть такой предельно допустимой погрешности. Смотри, хотя бы ГОСТ Р 8.585-2001....

У вас, скорее всего, установлены термопреобразователи сопротивления (ТС).

Тогда, вопросы: градуировка ТС, марка  вторичных СИ, тип "карманного" термометра, номер его в госреестре и т.д.

Изменено 17 Августа 2017 пользователем boss

[KIP IPP 66]

16 часов назад, boss сказал:

термопары не может быть такой предельно допустимой погрешности.....

У вас, скорее всего, установлены термопреобразователи сопротивления (ТС)

Ну да конечно уточните, конкретизируйте информацию по СИ , жидкому сырью?

Термопары имеют разброс характеристик, диапазон измерения тысячи градусов , и вроде применяются не для измерения температур сравнимых с окружающим воздухом

Почитайте например http://www.bookasutp.ru/Chapter6_3_3.aspx

Цитата

 

Погрешность измерений с помощью термопар складывается из следующих составляющих:

случайная погрешность, вызванная технологическим разбросом характеристик термопары (см. табл. 6.31). Зависит от чистоты материалов и точности их процентного содержания в материалах электродов;

случайная погрешность измерения температуры холодного спая;

погрешность, вызванная постепенной деградацией характеристик при высокой температуре;

систематическая погрешность компенсации нелинейности (погрешность линеаризации) характеристики преобразования температуры в напряжение;

систематическая погрешность термического шунтирования (связанная с теплоемкостью датчика);

динамическая погрешность;

погрешность, вызванная внешними помехами;

погрешность аналого-цифрового канала.

 

 

[AlterMann 2]

Сколько ответов! Не ожидал)

Касательно термопар и сырья. У нас стоят термопары производства Тесей ТСПТ103-024-2хPt100-В3-10-350 (длина разная). Все они установлены в емкости снизу  с торца в термокарман с термопастой или маслом. Все приборы включены в гос. реестр. Информация по погрешности взята из описания типа СИ: ± (0.3 + 0,005*t). 

Сырье - различные автомасла и сырье к ним, т.е. нефтепродукты. 

18 часов назад, scbist сказал:

Вы конкретные цифры можете какие-нибудь привести?

Во вложении картинка с расхождениями температур.

 

20 часов назад, libra сказал:

Пробоотборник должен быть "прогрет".  Температура пробы будет зависеть от расположения пробоотборника.

 

18 часов назад, scbist сказал:

Если же проба берется для контроля термопар, то пробоотборник необходимо поместить рядом с термопарой, выдержать длительное время до достижения теплового равновесия и только после этого отбирать пробу и измерять температуру.

Вот это очень полезная информация. А есть ли какой-либо регламентирующий документ по этому поводу?  На что бы сослаться при написании докладной.

 

18 часов назад, scbist сказал:

Хотелось бы еще узнать для чего используются термопары в емкости и термометр в пробоотборнике. Если цели разные, например, термопары контролируют температуру для обеспечения безопасности или сохранности продукта, а ручной - для контроля температуры при анализе состава или состояния содержимого, то шлите всех лесом. Не надо путать розовое с кислым.

Хорошая идея, это я выясню. Но опять же, если выяснится, что цели разные, можно ли на что-нибудь сослаться или нужно будет доказывать здравым смыслом?

[boss 414]

50 минут назад, AlterMann сказал:

У нас стоят термопары производства Тесей ТСПТ103-024-2хPt100-В3-10-350 (длина разная).

Это термопреобразователи сопротивления (ТС) платиновые с номинальной статической характеристикой Pt100...

Вопросы: марка  вторичных СИ, электрическая схема соединительных линий от ТС и их длина (наличие промежуточных соединительных колодок (клемм)), тип "карманного" термометра, номер его в госреестре и т.д.  

Кроме того: кол-во и геометрические размеры по каждой емкости, тип и место размещения нагревателей в емкостях (если есть), условия перемешивания среды, схематичное расположение датчика "карманного" термометра относительно ТС в емкости  при проведении измерений и т.д.

Изменено 18 Августа 2017 пользователем boss

[KIP IPP 66]

В 17.08.2017 в 17:51, AlterMann сказал:

стационарные емкости...В них (снизу, "через карманы") установлены термопары для контроля температуры.....Помимо этого из емкостей берутся пробы и измеряется температура по месту посредством карманного термометра.... 

берутся кем (аппаратчиками)   по "ГОСТ 2517-2012. Межгосударственный стандарт. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб"  , "ГОСТ 31873-2012. Межгосударственный стандарт. Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб" или с точки отбора рядом/с Тесейевскогокармановскогоуровня (каким пробоотбоником пластиковым или другим, который имеет свою отличную от пробы температуру корпуса,термоизолированным, какого объема-соизмеримого с погружаемым в пробоотборник термометра, который может изменить температуру пробы, пробоотборник несут в лабораторию или измеряют сразу же ) ?

Цитата

Вопросы: марка  вторичных СИ, электрическая схема соединительных линий от ТС и их длина (наличие промежуточных соединительных колодок (клемм)), тип "карманного" термометра,

? там почемуто есть еще "показание температуры в программе"  - это сопротивления стационарно установленных ТС передаются и "переводятся в градусы"через измерительный канал какогото контролера ?

Изменено 21 Августа 2017 пользователем KIP IPP

[AlterMann 2]

В 21.08.2017 в 09:48, KIP IPP сказал:

берутся кем (аппаратчиками)   по "ГОСТ 2517-2012. Межгосударственный стандарт. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб"  , "ГОСТ 31873-2012. Межгосударственный стандарт. Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб" или с точки отбора рядом/с Тесейевскогокармановскогоуровня (каким пробоотбоником пластиковым или другим, который имеет свою отличную от пробы температуру корпуса,термоизолированным, какого объема-соизмеримого с погружаемым в пробоотборник термометра, который может изменить температуру пробы, пробоотборник несут в лабораторию или измеряют сразу же ) ?

Проба берется стальным пробоотборником (или латуниевым, не знаю), пробоотборник минуты полторы выдерживается в емкости, затем достается и по месту измеряется его температура ручным цифровым термометром Testo 104 с погрешностью +- 0.5 С

В 18.08.2017 в 16:41, boss сказал:

Вопросы: марка  вторичных СИ, электрическая схема соединительных линий от ТС и их длина (наличие промежуточных соединительных колодок (клемм)), тип "карманного" термометра, номер его в госреестре и т.д.  

Вторичные СИ - это контроллеры температуры DELTA с погрешностью 0.1%. Схема 3х проводная, длина около 150 метров. Карманный термометр TEsto 104 погрешность 0.5С - это все из гос. реестра.

Мне интересно, как рассчитать общую допустимую погрешность в этой измерительной системе:  

ТСПТ в емкости, соединительная линия и вторичный прибор (контроллер температуры).

Почитаю ГОСТ по пробоотбору, посмотрю сколько там должен выдерживаться пробоотборник

В 17.08.2017 в 21:16, scbist сказал:

Хотелось бы еще узнать для чего используются термопары в емкости и термометр в пробоотборнике. Если цели разные, например, термопары контролируют температуру для обеспечения безопасности или сохранности продукта, а ручной - для контроля температуры при анализе состава или состояния содержимого, то шлите всех лесом. Не надо путать розовое с кислым.

А на какой-то документ тут можно сослаться? Или НТД.

Изменено 8 Сентября 2017 пользователем AlterMann

[KIP IPP 66]

7 минут назад, AlterMann сказал:

Проба берется стальным пробоотборником (или латуниевым, не знаю), пробоотборник минуты полторы выдерживается в емкости, затем достается и по месту измеряется его температура ручным цифровым термометром Testo 104 с погрешностью +- 5 С

Проба берется из какой точки емкости - расположенной рядом со   "стационарно установленным ТСПТ в емкости" ?

Изменено 8 Сентября 2017 пользователем KIP IPP

[AlterMann 2]

5 минут назад, KIP IPP сказал:

Проба берется из какой точки емкости - расположенной рядом со   "стационарно установленным ТСПТ в емкости" ?

Все ТСПТ у нас установлены либо снизу вертикально установленного реактора, либо с торца горизонтально установленной емкости.

В реакторах точно нет, как мне сообщили "просто длины веревки не хватает". В емкостях так как люк может быть расположен либо посередине либо в другом конце емкости, а в другом может быть установлен ТСПТ. Так что, это навряд ли соблюдается.

Вот я и хочу по изучать  два ГОСТа по отбору проб, может в каком-то из них и описана процедура отбора проб для контроля температуры или чего-то подобного.

Тут у нас еще детали прояснились. ТСПТ у нас стоят 2xPt100, там два датчика в одном термометре установлено. Один выходит на контроллер температуры DELTA (с индикацией температуры на дисплее), другой через какие-то другие контроллеры на компьютер в программу.

И между ними тоже расхождения! Не знаю, какой гений такую систему придумал.

[KIP IPP 66]

32 минуты назад, AlterMann сказал:

В реакторах точно нет, как мне сообщили "просто длины веревки не хватает". В емкостях так как люк может быть расположен либо посередине либо в другом конце емкости, а в другом может быть установлен ТСПТ. Так что, это навряд ли соблюдается.

так что температура пробы и должна отличаться и вроде пробу  для температурных целей можно не брать...

32 минуты назад, AlterMann сказал:

Один выходит на контроллер температуры DELTA (с индикацией температуры на дисплее), другой через какие-то другие контроллеры на компьютер в программу.И между ними тоже расхождения! 

а эти значения должны быть в пределах погрешности 

Изменено 8 Сентября 2017 пользователем KIP IPP

[boss 414]

3 часа назад, AlterMann сказал:

Вторичные СИ - это контроллеры температуры DELTA

Поскольку градуировка ТС - Pt100, то и градуировка контроллера  DELTA должна быть именно Pt100 (не 100П)

3 часа назад, AlterMann сказал:

Схема 3х проводная, длина около 150 метров.

У ТС - да, 3-х проводная.  А у  контроллера  DELTA - 2-х!    Как так?   И, потом, 150 метров - да там вторичник покажет что угодно!

3 часа назад, AlterMann сказал:

 другой через какие-то другие контроллеры на компьютер в программу.

Какой - другой?

Пока - совет: проверьте градуировку контроллера  DELTA по паспорту и, если она Pt100, то попробуйте подключить его к датчику короткими проводами, проведите одновременные измерения температуры в емкости - озвучьте результат

[AlterMann 2]

15 минут назад, boss сказал:

У ТС - да, 3-х проводная.  А у  контроллера  DELTA - 2-х!    Как так?   И, потом, 150 метров - да там вторичник покажет что угодно!

К сожалению, я не инженер КИПиА, но только что разговаривал с нашим начальником КИПиА. Он сообщил, что в дельтах вроде как стоит компенсация по сопротивлению. Насчет 2х проводки в Дельте я уточню. Испокон веков только такие у нас и стояли...

У нас стоят DELTA DTA9696R0, DELTA DTA9696R1. № гос реестра 62381-15.

Спасибо за советы!

[boss 414]

3 часа назад, AlterMann сказал:

 в дельтах вроде как стоит компенсация по сопротивлению.

для ТС - не бывает