Analizy termometryczne wybranych kontaktowych i bezkontaktowych pomiarów temperatury
Dofinansowano ze Środków Budżetu Państwa
Projekt pt. „Analizy termometryczne wybranych kontaktowych i bezkontaktowych pomiarów temperatury”, funkcjonuje w ramach projektu pn. „Metrologia – szansa i wyzwanie przyszłości”
[Umowa nr PM/SP/0031/2021/1 z dnia 29.06.2022r.]
Projekt dofinansowany jest ze środków budżetu państwa w ramach programu Ministra Edukacji i Nauki pod nazwą Polska Metrologia
- nr projektu PM/SP/0031/2021/1
- kwota dofinansowania 750 000 PLN
- całkowita wartość projektu 848 200 PLN
- rozpoczęcie projektu 29.06.2022
- okres finansowania – 2 lata
Kierownik: prof. dr hab. inż. Magdalena Piasecka (kierownik Katedry Mechaniki i Procesów Cieplnych PŚk)
Słowa kluczowe: pomiar temperatury, analiza termometryczna, termopary, czujniki rezystancyjne, termografia ciekłokrystaliczna, termowizja
Porozumienie dotyczące projektu realizowanego w ramach programu Polska Metrologia ogłoszonego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki i Główny Urząd Miar podpisane zostało 22 lipca b.r. przez prof. Zbigniewa Korubę, rektora PŚk i prof. Jacka Semaniaka, prezesa Głównego Urzędu Miar.
Przedmiotem projektu jest wspieranie prowadzenia badań naukowych w obszarze termometrii.
Przedmiotem szczególnego zainteresowania w projekcie jest podniesienie dokładności pomiarów temperatury i zagadnienia powiązane z pomiarami, w tym:
- techniki i metody kontaktowego pomiaru temperatury (pomiary punktowe przy wykorzystaniu czujników termoparowych typu T, K, J, N oraz rezystancyjnych czujników temperatury typu: Pt100, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni1000);
- metody pomiaru bezkontaktowego (pomiar pól temperatury metodą termografii ciekłokrystalicznej oraz metodą termowizyjną).
W działaniach realizowane będzie cechowanie czujników temperatury ciał stałych i płynów oraz zastosowanie metod wzorcowania przyrządów wykorzystywanych w kilku technikach pomiarowych temperatury.
Do wzorcowania planowanych do użycia kalibratorów niezbędna będzie współpraca i wykorzystanie potencjału Laboratorium Termometrii Głównego Urzędu Miar.
Ważny jest również aspekt aplikacyjny projektu, w ramach którego planowane jest zastosowanie wycechowanych czujników do realizacji badań wymiany ciepła i o charakterze diagnostycznym oraz praktyczne cechowanie czujników temperatury w rzeczywistych układach klimatyzacyjnych, grzejnych i wentylacyjnych.
Zadania badawcze:
- Stworzenie cyfrowej platformy termometrycznej w laboratorium Wymiany Ciepła Katedry Mechaniki i Procesów Cieplnych Politechniki Świętokrzyskiej
- Analizy termometryczne kontaktowych pomiarów temperatury
- Analizy termometryczne bezkontaktowych pomiarów temperatury, w tym budowa stanowiska, cechowanie kalibratora, testowanie i analiza pracy grzejników)
- Kontrola i cechowanie czujników termoparowych i rezystancyjnych umieszczonych w układach do wyznaczania gęstości strumienia ciepła, strat ciepła i współczynnika przenikania ciepła wraz z ich analizą termometryczną.
- Walidacja i analiza porównawcza wyników otrzymanych z eksperymentów. Integracja danych z cyfrową platformą termometryczną Laboratorium Wymiany Ciepła.
- Działania promocyjno-informacyjne zwiększające upowszechnianie wiedzy na temat termometrii oraz jej wpływu społeczno-gospodarczego.
W wyniku realizacji Projektu zostanie osiągnięty główny cel:
- podwyższenie potencjału badawczego Laboratorium Wymiany Ciepła KMiPC. Podjęcie współpracy z Głównym Urzędem Miar pozwoli na uzyskanie nowych umiejętności i zdolności badawczo-diagnostycznych Laboratorium Termometrii.
Podstawowe zagadnienia, zaplanowane do wykonania w ramach zadań badawczych:
Przeprowadzenie cechowania / kalibracji / wzorcowania własnych czujników i urządzeń do pomiarów temperatury, w tym:
- cechowania czujników termoparowych i rezystancyjnych wybranych typów
- wzorcowania pieców kalibracyjnych oraz kalibratora podczerwieni kamer termowizyjnych.
Analiza porównawcza wyników pomiarów temperatury uzyskanych metodami kontaktowymi i bezkontaktowymi.
Określenie niepewności obliczenia wielkości fizycznych zależnych od pomiaru temperatury: niepewności złożonej gęstości strumienia ciepła, współczynników przejmowania ciepła oraz współczynników przenikania ciepła.
Pokazanie możliwości zwiększenia dokładności pomiaru temperatury i wyznaczenia sprawności w systemach wykorzystujących odzysk ciepła wentylacyjnego.
Wzbogacona zostanie metodyka obliczeń metrologicznych i statystycznych, zwłaszcza w dziedzinach pokrewnych termometrii, a także procedury obliczeniowe dotyczące obliczeń niepewności parametrów eksperymentalnych, jak i wyznaczanych w procedurach obliczeniowych.
Wymiernym efektem realizacji projektu będzie stworzenie cyfrowej bazy termometrycznej, integrującej wszelkie dane aparaturowe, procedury cechowania i wzorcowania czujników i aparatury, wyniki badań eksperymentalnych Laboratorium Wymiany Ciepła PŚk, potencjalnie możliwa do wykorzystania w wielu przyszłych projektach o charakterze naukowym czy aplikacyjnym.
Realizacja projektu spowoduje zwiększenie potencjału naukowego jak i badawczego laboratorium Wymiany Ciepła KMiPC Politechniki Świętokrzyskiej poprzez poszerzenie bazy laboratoryjnej, podniesienie dokładności wyników badań i analiz, jak i doświadczenia oraz kapitału intelektualnego członków zespołu realizującego projekt badawczy. Wyniki badań, jak i planowana w przyszłości współpraca z przedsiębiorcami, służyć będzie zwiększeniu konkurencyjności polskiej gospodarki w obszarze energetyki, środowiska i zdrowia.
