Hallo Leute, ich möchte für mein Meisterprojekt in etwa einem Jahr einen Temperaturkalibrator für Infrarot Thermometer bauen. Hierzu möchte ich eine Oberfläche auf 0.1°K genau erhitzen können. Der Temperaturbereich würde zwichen 0°C und etwa 300°C liegen. Ich bin zur zeit noch in der phase der ersten Ideen und würde euch um euren input bitten. Meine idee geht in richtung eines Matt schwarzen Aluminium blocks (größe etwa 200x200x50 mm, welcher entweder mittels Öl in einem Durchlauferhitzer erwärmt wird, bzw über einen Heizstab im Alublock welcher mittels Solid State Relais und Pulsweitenmodulation auf temperatur gebracht wird. Die lösung mit dem Öl finde ich auf dem ersten blick interessanter weil ich mit einer zusätzlichen kühlung und einem 3-Wege ventil die Temperatur möglichst schnell nach oben und unten regeln könnte.
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Interessantes Projekt. Klingt aber für mich, als wölltest du das Rad neu erfinden? https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper Die Frage, wie du den Block heizt, schätze ich gar nicht so relevant ein. Die gleichmäßige Wärmeverteilung und die genaue Temperaturmessung sehe ich eher kritisch. (0,1K Auflösung oder Genauigkeit? Varianz über die Fläche?) Was genau ist dir unklar, dass du hier schreibst? In welchem Punkt bittest du die Community um Hilfe?
Das ist eher die Aufgabe für ein richtiges (fertig ausgebildetes, 10+ Jahre Berufserfahrung) Ingenieurteam als für ein Meisterprojekt...versteh das jetzt bitte nicht falsch aber dir sind die Anforderungen nicht im Entferntesten klar... 0.1°K Genauigkeit auf einer Fläche - die sich im freien Raum befindet - erreicht man nicht mit konventionellen Methoden wie einer einfachen 3-Punkt Regelung mittels Ventil und Öl - dort sind vlt 1..3° erreichbar. Die homogene Verteilung ist hier ein riesiges Problem. Die Auflösung des Systems wird notwendigerweise noch um einiges höher sein müssen. Hier müssen dann all die "lustigen" Dinge wie Konvektion und Fluiddynamik betrachtet werden. Davon ausgehend wäre es sinnvoller deine Anforderungen an das System um den Faktor 10...50 zu reduzieren. Dann sollte es machbar sein
Ich an deiner Stelle würde zunächst versuchen, die thermischen Massen klein zu halten, dann kannst du auch mit weniger Leistungstransport a) schneller rauf und runter heizen, b) mit weniger Materialeinsatz Kosten und Energie sparen c) durch kleiner Energiemengen die Stabilität erhöhen d) das Überschwingen reduzieren Wie tun? Statt Alublock zunächst eine Kupferplatte mit Heizung creieren. Das Kupfer sorgt für eine besser Verteilung der Temperatur auf der Platte. Dann deinen Aufbau gut isolieren, damit möglichst wenig Energie transportiert werden muß. Deine Platte sollte im 30°-Winkel zu deinem "Prüfling" stehen, und die Einhausung sollte als Rohr gefertigt sein. Beides natürlich in matt schwarzer Ausführung. P soll die Sensorfläche des Prüflings darstellen, I die schwarze Wandung PPPPPP I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I II Heizung und nen richtig guten Regler mit PT-Fühler erklärt sich von alleine denke ich. Viele Spaß, Erfolg und Grüße
Ich würde einen Ansatz mit mehreren, elektrischen Heizelementen, verteilt auf die Fläche, favorisieren. Die Heizelemente sind preiswert zu beschaffen, zugehörige Sensoren ebenfalls. Mit der heute verfügbaren Elektronik sollte auch die Regelung kein Problem sein. Um so ein Teil, mittels einer heißen Flüssigkeit aufzuheizen, bedarf es mehrerer, unabhängiger "Heizungsrohre" mit jeweils eigenem Ventil plus einer Ölpumpe mit "Einheitsheizung".
S.C. schrieb: > ich möchte für mein Meisterprojekt in etwa einem Jahr... Dann hast du ja noch reichlich Zeit deine Groß-/Kleinschreibprobleme zu lösen.
Bei der Infrarot-Temperaturmessung wird - wie der Name schon impliziert - Infrarot gemessen. Daraus ergibt sich, dass man das Messobjekt evtl. gar nicht der Luft aussetzen muss. Wie wäre es mit einem Alublock im Vakuum, mit einer mögl. dünnen Scheibe aus IR-transparentem Material davor? Oder man sperrt das Messgerät samt Messblock in eine evakuierte Kammer. So ist man schonmal das Problem der unkontrollierten Wärmeabfuhr durch Konvektion los. Dann sehe ich noch das Problem des Emmissionskoeffizienten, denn versch. Materialien (genau genommen deren Oberfläche) geben Wärme unterschiedlich "freiwillig" ab ... woher nimmst du den für deinen Alublock?
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Bearbeitet durch User
Genauer als Silikonheizmatte + Steuerung für einen 3D-Drucker + Temperaturfühler in Platte versenken und Parameter für PID-Regler feineinstellen wird es vmtl. nicht (sinnvoll) möglich sein. Ich würde mir was anderes (sinnvolleres wo man mehr selber machen muss / es so nicht zu kaufen gibt) suchen. Viele Grüße Max
S.C. schrieb: > Hallo Leute, > > ...Der > Temperaturbereich würde zwichen 0°C und etwa 300°C liegen. > Hast du dir zum Thema kühlen auch schon was überlegt? Walta
Schon mal nach
> Temperaturkalibrator für Infrarot Thermometer
gegoogelt?
Schau mal, wie die anderen es machen.
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