[ingegnerismo]

Errori di misura derivanti da conduzione ed irraggiamento

Consideriamo a titolo di esempio il caso della misura della temperatura di un gas in un forno mediante una termocoppia. La termocoppia rileva la temperatura perché riceve il calore dall’ambiente fino a quando non si è stabilizzato un certo equilibrio. Il calore raggiunge il sensore per effetto della convezione del gas, o eventualmente da altre particelle in sospensione, dall’irraggiamento del forno e per conduzione attraverso il supporto della termocoppia stessa.

La temperatura indicata dalla termocoppia è dunque una funzione di questi fattori ambientali; pertanto sarà necessario considerare separatamente i loro effetti al fine di giudicare o interpretare correttamente il risultato della misura di temperatura.

Prevalentemente, la maggior parte del calore viene trasmesso per convezione tra il gas e la termocoppia. Questa quantità di calore viene espressa dalla seguente relazione:

\[Q_I=KS(T_{gas}-T_{termocoppia})\]

dove \(Q_I\) è la quantità di gas trasferito (Cal/h), \(K\) è il coefficiente di trasmissione termica \(Cal/hm^2\, {^{\circ}C}\) ed \(S\) la superficie del sensore.

La prima difficoltà è quella di trovare \(K\) che corrisponde alle condizioni sperimentali del caso in esame. Infatti \(K\) è funzione della viscosità del gas, della densità, del calore specifico ed in particolare della velocità relativa tra gas e termocoppia. Ad ogni modo apposite tabelle permettono di ricavare il valore di \(K\) note le grandezze citate.