Temperaturverlust in einer Metalloberfläche

Ein Metallkegel wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Sagen wir 45-50 Grad C. Ich platzierte ein Thermoelement (Typ k) über der Oberfläche des Metalls, um die über die Metalloberfläche übertragene Wärme zu messen. Das Thermoelement zeigt ungefähr 45 bis 50 °C an (was zu erwarten ist). Aber das Problem ist, wenn ich eine Plastikkappe über den Metallkegel stecke, sinkt die Temperatur drastisch. Ich denke also, dass hier einige thermische Grundlagen fehlen, die ich nicht erkennen konnte.

BEARBEITEN: Der Heizaufbau wird verwendet, um die Plastikkappe zu erhitzen, die über den Metallkegel gestülpt wird. Ohne die Plastikkappe erwärmt sich die Metalloberfläche schnell. Wenn die Plastikkappe aufgesetzt wird, kämpft sie darum, zu steigen und mindestens 44 ° C zu erreichen.

Sie meinen, wenn Sie einen Kunststoff zwischen die zu messende Oberfläche und Ihr Thermoelement legen?
Nein, die Kunststoffabdeckung wird auf den Metallkegel gelegt, auf dem das Thermoelement platziert ist. Der Kunststoff bedeckt also sowohl den Metallkegel als auch das Thermoelement
Ich vermute, dass die Kappe das Thermoelement etwas belastet und die thermische Kopplung zwischen TC und Kegel verschlechtert. Wie stellen Sie sicher, dass der TC beim Aufsetzen der Kappe am Konus haftet?
Ich habe das Thermoelement auf die Metallkegeloberfläche geklebt. Es passt gut und die Position bleibt auch nach dem Entfernen der Kappe unverändert.
Ein oder zwei Bilder würden helfen, aber wenn Sie Ihrer Heizung eine Plastikkappe hinzufügen, müssen Sie auch die Plastikkappe aufheizen.
Tatsächlich wird die Heizeinrichtung zum Erhitzen der Kunststoffkappe verwendet. Aber wenn die Kunststoffkappe eingesetzt wird, fällt die gemessene Temperatur plötzlich ab und es fällt schwer, mindestens 44 ° C zu erreichen.
Bild? Welche Art von Metall und welche Oberflächenbehandlung? Welche Art von Kunststoff, welche Art von Oberfläche?
tut mir leid, ich habe kein Bild. Der Metallkegel besteht aus Weichstahl und ist nicht beschichtet. Der Kunststoff ist eine dünne Form von PVC, denke ich.
Der Punkt meiner Frage ist der Emissionsgrad und die Oberflächenglätte. Wenn Sie Oberfläche A haben, die aus glattem Metall besteht, können Sie den Emissionsgrad für viele, viele Legierungen erhöhen, indem Sie sie mit einer gröberen Oberfläche oder einer mit höherem Emissionsgrad beschichten.
Da es nicht beschichtet ist, ist die Oberfläche etwas rau. Aber ich frage mich, warum es so lange dauert, bis die Temperatur ansteigt, wenn die Plastikkappe montiert ist.
Denn auch die Kunststoffkappe kann den Emissionsgrad drastisch verändern. Wenn Sie einen Eimer Wasser mit einem kleinen Loch darin haben, müssen Sie x Wasser pro Minute hinzufügen, um ihn voll zu halten. Wenn Sie das Loch dann mit dem doppelten Durchmesser machen, müssen Sie 4 * x hinzufügen, um es voll zu halten. Die Thermodynamik des Oberflächenemissionsvermögens ist etwas ähnlich. Wenn die Metalloberfläche einen viel niedrigeren Emissionsgrad als die Kunststoffoberfläche hat, schlagen Sie ein größeres Loch in Ihr Modell.
In jedem Fall ist dies eine Engineering.SE- Frage, keine Elektronikfrage.

Antworten (1)

Die Plastikkappe (Sie sagen, sie ist dünn) hat eine gewisse Wärmekapazität, aber sie hat auch eine Oberfläche und eine Form. Es kann wirken, um den Wärmeverlust an die Umgebung zu erhöhen.

Die Details des Wärmeverlusts durch natürliche Konvektion sind nicht einfach - je nachdem, ob Sie eine laminare oder turbulente (oder Übergangs-) Strömung haben (siehe „Reynoldszahl“), können Sie ganz unterschiedliche Wärmeübertragungsraten haben.

Temperaturverlust in einer Metalloberfläche
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