FI122007B

FI122007B - Förfarande och anordning för mätning av temperaturavhägigheter och användning av förfarandet för kompensering av mätfel

Info

Publication number: FI122007B
Application number: FI20075096A
Authority: FI
Inventors: Jukka Leppaenen; Arto Harju; Risto Heikkinen
Original assignee: Vaisala Oyj
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2011-07-15
Also published as: FI20075096A; FI20075096A0; US7706997B2; EP1956343A2; JP5478022B2; EP1956343A3; JP2008249689A; US20080208503A1

Claims

1. Förfarande för mätning av temperaturberoendet för ett sensorelement för en variabel, vars värde varierar med temperaturen, för vilken som heist vätska, vid vilket förfarande vätskans temperatur ändras med tiden, 5 kännetecknat avatt det tillämpas för trippelsensormätningar av vätskan, - av sensorelementet genererad data insamlas samtidigt som temperaturen ändras; härefter används den data som genererats av sensorelementet vid de olika temper-aturema för att bestämma koefficienter för sensorelementets temperaturberoendens 10 kompensationsalgoritmer, varvid en korrelation mellan temperaturförändringen och de andra mätta variablema erhälls.

2. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att den mätta variabeln utgörs av den relativa fukthalten.

3. Förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller patentkrav 2, kännetecknat av att ett 15 fältkalibreringsförfarande tillämpas.

4. Förfarande i enlighet med patentkrav 2 eller patentkrav 3, kännetecknat av att följande ekvation används för att beskriva temperaturberoendet för den relativa fukthalten hos en vätska: aw = f(T) (1) 20 där aw är den relativa fukthalten och T är temperaturen. o

5. Förfarande i enlighet med patentkrav 2 eller patentkrav 3, kännetecknat av att följande ekvation används för att beskriva en vätskas relativa fukthalt vid en bestämd temperatur, T1. X £ aw(T') = f(T') * [aw(T2) / f(T2)] (3) co CT) § 25 där aw är den relativa fukthalten, T2 är en bestämd temperatur, som är en annan än T1, och I'- o för vilken den relativa fukthaltens värde är känt. CM

6. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de tre mätta vari-ablarna i trippelsensormätningen utgörs av den relativa fukthalten, den dielektriska kon-stanten och temperaturen.

7. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av 5 att följande ekvation används för att beskriva temperaturberoendet för kapacitansen hos sensorelementet: Ceps = f(T) (5) där Ceps är kapacitansen och T är temperaturen.

8. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av 10 att uppvärmning eller avkylning, som förorsakar förändring i temperaturen, kan utföras ge- nom att använda en temperaturmätningsresistor, eller uppvärmningen/avkylningen kan utföras genom att ett separat uppvärmnings-/avkylningselement används.

9. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att de mätta variablemas sensorer, vätskan som omger dem och temperatursensom är 15 väsentligen av samma temperatur dä mätpunktema väljs.

10. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 1-9, kännetecknat av att följande korrelation kan erhällas mellan förändringama i den dielektriska konstanten och sensorelementets kapacitans: ε(Τ const) = F (Ceps(T const)) (11) 20 där F beskriver en korrelationsfunktion, ε är den dielektriska konstanten, Ceps är kapac-o ^ itansen och Tconst är den mätta temperaturen i en bestämd punkt. o

^ 11. Förfarande i enlighet med patentkrav 10, kännetecknat av att följande korrela- ϊε tion kan erhällas vid mätning av en till sin vattenhalt okänd vätska mellan förändringama i CL (o den dielektriska konstanten och sensorelementets kapacitans: σ> o £5 25 8(Tconst, aw = 0) = F(Ceps(Tconst, aw = 0)) (12) o (M där F beskriver en korrelationsfunktion, ε är den dielektriska konstanten, Ceps är kapaci-tansen, aw är den relativa fukthalten och Tconst är den mätta temperaturen i en bestämd punkt.

12. Förfarande i enlighet med patentkrav 10 eller ll,kännetecknat avatt vatten-5 haltema kan beräknas da de dielektriska konstantema e(Tconst, aw = 0) och s(Tconst) är kända, varvid differensen mellan dessa motsvarar ökningen av ε förorsakad av vatien: c(Tconst) - efTconst, aw = 0) = dε(vatten) (13) ochvidare: F(dε(vatten)) = vattenhalt (i ppm) (14)

13. Användningen av forfarandet i enlighet med nägot av patentkraven 1 - 12 for att kom-10 pensera mätfel uppkomna genom temperaturförändringar vid trippelsensormätningar, varvid temperaturberoendet för en variabel mäts och de erhällna korrelationema utnyttjas för att kompensera mätfelen.

14. Anordning för trippelsensormätningar, vilken lämpar sig för samtidig mätning av temperaturberoendet för en sensor för en variabel, vars värde varierar med temperaturen, för 15 vilken som heist vätska, och för insamling av data som genereras av sensom, vilken anordning omfattar - en sensor (3) för en variabel, och ett vätskekärl (2); k ä n n e t e e k n a d av att den omfattar även 20. tva detektorer (1), varav en lämpar sig för att användas för uppvärmning och den andra lämpar sig för att användas för mätning, kring vilka detektorer (1) Väiskejä kärlet (2) är fäst, CM A - organ för ändring (4) av temperaturen, o 4. en temperatursensor (5), CM 25. organ för insamling (6) av data, och cc organ för beräknande (7) av nödvändiga kalibreringskoefficienter. co CD o

15. Anordning i enlighet med patentkrav 14, kännetecknad av att den omfattar deco tektorer (1), vilka är anordnade i vätskekärlet (2), som är fyllt med olja.