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Inserendo nella formula 4 la media dei dati riportata in tabella e tenendo conto che l’immagine 2 è

stata ottenuta con un'emissivitá pari a 0,94 si ottengono i valori della temperatura:

 Scotch di Kapton 49,89 °C.

 Scotch di carta rispettivamente 49.39 °C.

Con gli ε non corretti si ottengono:

 Scotch di Kapton 50,9 °C.

 Scotch di carta 49.60 °C.

RISULTATI

Si passa ora al calcolo delle incertezze strumentali:

Nel datasheet della termocamera utilizzata si legge una accuratezza di 2 °C di conseguenza

l’incertezza tipo sarà: 2/√3 = 1,15 °C

L’incertezza tipo della misura fatta dal termometro di platino è di ±0,2 °C per la misurazione

effettuata. Per la misurazione della temperatura riflessa la risoluzione è pari a 0,1 °C, calcoliamo

pertanto un'incertezza di tipo B : 0.1/2√3 = 0,029 °C

Per capire gli errori che si commettono usando questo procedimento procediamo con il calcolo delle

incertezze. Calcoliamo prima l’incertezza della temperatura di background:

Troviamo un ordine di grandezza tra le incertezze assolute della temperatura riflessa (0.058), e della

termocamera, il loro peso nella temperatura di background le porta ad una differenza di tre ordini di

grandezza. Infatti poiché il valore di ε nel nostro caso è prossimo a 1, il fattore tende a 0 e

l’incertezza legata al contributo della riflettività del muro è quindi molto bassa e trascurabile.

Calcoliamo ora l’incertezza sull'emissivitá calcolata dell'oggetto: 5

L’ordine di grandezza più grande è quello delle incertezze delle misurazioni legate alla

termocamera. Le incertezze della temperatura dell'oggetto e del background hanno lo stesso ordine

di grandezza che però è inferiore a quello della termocamera. A differenza della misurazione

dell’incertezza del background, nella misurazione dell’incertezza dell'emissivitá, il contributo della

temperatura assoluta letta dalla termocamera incide di una quantità meno che lineare.

L’incertezza assoluta risultante della ε dell'oggetto è un valore migliore rispetto alle

incertezze sulle ε: l’incertezza relativa è del 4,2% nel caso dei due scotch usati. Tuttavia questa

considerazione è valida per emissivitá alte come nel nostro caso, infatti se il valore dell’incertezza

relativa salisse (per un valore ad esempio di 0,2, l’incertezza sarebbe stata del 20%).

Si può ora analizzare l’incertezza sulla misura di Temperatura del secondo riscaldatore:

I fattori che influenzano maggiormente l’incertezza sulla temperatura dell’oggetto sono quelli

relativi all'emissivitá dell'oggetto e alla temperatura rilevata dalla termocamera, i quali dipendono

entrambi dall’accuratezza della termocamera stessa. Si nota dai risultati ottenuti che la correzione

effettua sulla temperatura di background è ininfluente. Ricordando infatti che le temperature sul

secondo riscaldatore per lo scotch Kapton e di carta risultavano rispettivamente 49.89 °C e 49.39 °C

(50,9 °C e 49,6 °C non corretti), da ciò si nota che le misure corrette e non corrette sono compatibili

secondo la normativa UNI 4546. Confrontiamo su un grafico qualitativo le fasce di valori: 6

Vediamo che le fasce di misura hanno dei punti in comune, di conseguenza le misure sono

compatibili.

CONCLUSIONI

Lo scopo dell'esperimento era riuscire ricavare e una misura della temperatura di un oggetto senza

entrare in contatto diretto con esso. Analizzando l’immagine termica con il software Flir si ottiene

una misura poco accurata. Siamo passati quindi al calcolo delle emissività dei diversi materiali ed

elaborato i dati ottenuti dalla termocamera minimizzando l’errore.

Il peso piú influente sull’incertezza della misurazione è quello relativo alla termocamera, di

conseguenza è un aspetto fondamentale da tenere in considerazione quando si sceglie lo strumento.

Le misure corrette dai fattori di disturbo ambientali sono compatibili con quelle non corrette, di

conseguenza la correzione sulla temperatura di background é poco influente. La correzione

sull'emissivitá impostata invece risulta fondamentale, infatti nonostante l'emissivitá in oggetto sia

risultata molto alta, la misura rilevata dalla termocamera e quella corretta non sono compatibili. 7


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Berio96

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria meccanica
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Berio96 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Misure meccaniche e termiche e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Saggin Bortolino.

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