Att mäta temperatur är väl ganska enkelt?

/, 2. Coolguard - Kök, Tips & trix/Att mäta temperatur är väl ganska enkelt?

Att mäta temperatur är väl ganska enkelt?

Ja, vid första anblicken… men att mäta temperatur korrekt är lite mer knepigt.

Vi har väl alla upplevt att olika termometrar inte visar exakt samma värde, två termometrar utanför köksfönstret eller två termometrar i kylskåpet. Det kan givetvis bero på mätnoggrannheten eller kalibreringen hos termometern, men innan vi misstänker det så bör vi kolla hur temperaturgivaren placerats. Placeringen av termometern är helt avgörande för resultatet. Dessutom, som min gode vän temperaturexperten brukar säga, är det enda man kan vara säker på är att det är omöjligt att mäta ”rätt” temperatur!

Jag skall försöka förklara: Vi publicerade en bloggpost i Mars 2016 som gav en liten inblick i bakgrund till temperatur och hur man mäter temperatur. Men kort sagt, temperatur är ett mått på en kropps energiinnehåll. Fysikaliskt är det ett mått på hur snabbt atomerna i ämnet rör sig, när det blir varmare rör sig atomerna snabbare och när det blir kallare så minskar atomernas rörelse. Till slut är de helt stilla, dvs den absoluta nollpunkten -273, 15°C. Temperatur är alltså ett mått på atomernas rörelseenergi.

Värmeutbyte är också viktigt att förstå. Naturen strävar efter att utjämna temperaturskillnader mellan två kroppar eller ämnen som kommer i kontakt med varandra. Då överförs alltid värme från en varm kropp till en kallare. Exempelvis när du slår upp hett kaffe i en mugg så blir själva muggen så varm att du knappt kan hålla den.  Det här värmeutbytet kan ske på tre sätt, såsom Ledning (ex. värmeöverföring via en metallstav), Konvektion (ex. cirkulation i gaser och vätskor) eller Strålning (ex. infravärmare eller grillfunktionen i en ugn). Olika ämnen leder värme olika bra, exempel på bra värmeledare är metaller. Tänk på hur du rör om i kaffet, använder du en silversked så kan du knappt hålla i skeden en längre stund utan att bränna dig men om du tar en plastsked så är det inga problem alls (förutom att man kan ha åsikter om huruvida kaffet smakar lika gott då). Plast är generellt en dålig värmeledare och är därför en isolator.

Hur mäter vi då temperatur med temperaturgivare ?  Min gode vän hävdar ju att det är omöjligt att mäta ”rätt” temperatur … det han menar är att en temperaturgivare alltid mäter givarens temperatur, inte objektets temperatur, det är viktigt att komma ihåg att vi kan på olika sätt försöka komma så nära objektets temperatur som möjligt men vår mätning kommer alltid att registrera givarens temperatur.
Det finns en mängd olika faktorer som kommer att spela roll och som kommer att ge upphov till ett mätfel:

  • Givarens massa; lägre massa betyder snabbare mätförlopp men å andra sidan påverkas mätvärdet också snabbare av omgivningen t.ex. om du öppnar dörren till kylskåpet.
  • Värmeledningsförmågan i givarens känselkropp; om du skall mäta en yttemperatur bör du kanske inte välja en givare i plasthölje.
  • Värmeledningsförmågan i mätobjektet; exempelvis vätskor leder värme bättre än luft.
  • Kontaktytan mellan givare och mätobjekt; dvs. är det god kontakt/värmeledning mellan givaren och objektet (t.ex. en yta). Notera dock att vid yttemperaturmätning vill vi följdaktningsvis minimera ledningsförmågan mot omgivningen eller när vi mäter temperatur inuti ett kylskåp vill vi undvika kontaktyta med väggen inne i kylskåpet.
  • Eventuell konvektion i mätobjektet; dvs hur värmen varierar och rör sig inom eller inuti objektet. Tänk kylskåp, kylrum, inkubator osv.

Det är som sagt mycket viktigt att förstå varför det kan bli fel, när man mäter. När man väl har förstått varför det uppstår ett mätfel, har man goda möjligheter att vidta åtgärder som minskar felet. Med det sagt, så bör vi alltså vara ganska medvetna om vad vi faktiskt vill mäta när vi placerar ut temperaturgivarna. Framförallt, så måste vi vara medvetna om  att vi ALLTID mäter givarens temperatur!

Av | 2018-01-19T07:40:12+00:00 19, jan, 2018|1. Boomerang - Labb, 2. Coolguard - Kök, Tips & trix|

Om författaren:

Per Hammargren och är försäljnings & marknadschef på ICU Scandinavia. Han är en av grundarna av ICU Scandinavia och har en bakgrund inom IT.