Temperatuurmeting in een fles/blikje

[Dr.Chemo]

Ik ben bezig met een opdracht maar ben op het volgende probleem gekomen: ik zou de temperatuur van een vloeistof (bv. wijn, bier, fruitsap,..) in het flesje/blikje willen meten zonder het te moeten openen.

-Ik dacht om misschien met straling te werken om zo de dichtheid van de vloeistof te meten en daaruit de temperatuur af te leiden. Zou dit mogelijk zijn?

-Ook dacht ik aan infraroodmeting, maar het probleem is dat je door de wand van de fles of het blikje moet kunnen meten, terwijl infrarood de wand van het flesje/blikje zou meten. Of redeneer ik fout?

Zou iemand mij kunnen zeggen of bij bovenstaande technieken de juiste conclusie is getrokken? Ook nieuwe ideeën zijn altijd welkom.

Alvast bedankt.

[Ronnie_CF]

De nulde wet van de thermodynamica zegt dat wanneer A in thermisch evenwicht is met B en B in thermisch evenwicht is met C, dat A in thermisch evenwicht is met C.

Anders gezegd: als je blikje een constante temperatuur heeft (als het bvb een halve dag in een koelkast heeft gestaan), dan is de buitenkant van je blikje even warm als de vloeistof in het blikje.

Je dient dus gewoon de temperatuur van je blik zelf te meten.

Je andere technieken zijn veel te ver gezocht voor een dergelijke probleem .

[Dr.Chemo]

@Ronnie

Alvast bedankt voor de reply. Maar was het maar zo eenvoudig..

-> Het blikje of de fles wordt gekoeld in een vat met koelvloeistof dat constant op -32° staat, zodat het blikje op enkele minuten gekoeld kan worden. De temperatuur kan niet aan de buitenkant gemeten worden omdat deze in contact komt met de koelvloeistof, en -32° graden zal aangeven. Om het blikje er tijdig uit te halen wanneer deze op serveertemperatuur is, stel 6°, moet de temperatuur van de vloeistof in het blikje gemeten kunnen worden. Blijft het blikje te lang zitten zal de inhoud bevriezen.

[Raspoetin]

Dat lijkt me nu echt iets dat je ook in je openingspost had kunnen beschrijven. Het is wel handig om alle info meteen te geven anders krijg je goedbedoelde, maar helaas voor jou nutteloze antwoorden.

De enige methode die mij te binnenschiet is dat je dit gewoon aan de praktijk moet bepalen. Dus elk soort blikje steeds wat langer koelen, vervolgens open maken en de temperatuur meten van de vloeistof.

In ieder geval kun je met de dichtheid niks, omdat er aan de massa en het volume niets verandert, verandert de dichtheid ook niet.

[Gerard]

Ik zou denken het blikje uit de vloeistof halen even wachten zodat de buitenkant de temperatuur van de vloeistof aanneemt en een temperatuursensor op de buitenkant zou moeten werken.

[Dr.Chemo]

@ Raspoetin

Ik ben dusdanig met het project bezig dat het voor mij een duidelijk openingspost is, maar je hebt gelijk, voor een externe is het inderdaad te weinig info.

Maar dat de dichtheid veranderd naarmate dat de vloeistof kouder wordt is een verkeerde aanname van mij? Ik dacht dat een vloeistof 'krimpt' bij een lagere temperatuur, omdat dan de moleculen dichter bij elkaar komen te zitten, en zodus het volume verkleint.

@ Gerard

Het zou een goede oplossing zijn. Maar ik zou de temperatuur willen bepalen wanneer het blikje nog in de koelvloeistof zit, zodat ik weet wanneer ik het blikje eruit moet halen.

[Psylor]

Maar dat de dichtheid veranderd naarmate dat de vloeistof kouder wordt is een verkeerde aanname van mij? Ik dacht dat een vloeistof 'krimpt' bij een lagere temperatuur, omdat dan de moleculen dichter bij elkaar komen te zitten, en zodus het volume verkleint.

De dichtheid veranderd, maar de massa blijft constant. Je zou kunnen proberen dit te meten mbv straling, maar dan raad ik je wel aan een ijklijn te maken van -32 tot 100 graden Celsius in een open systeem. Neem btw wel stappen van ong 10 a 20 graden in je ijklijn

[epiphonix]

Bepaal de warmtecapaciteit van cola (in blik) en je koelvloeistof.

Dan een thermometer in je koelvloeistof en koelen maar, dan bepaal je de temperatuur van cola in blik a.d.h.v. de (niet-evenwichts)temperatuur van je koelvloeistof. Desnoods een ijklijn aanleggen, dan hoef je niet te prutsen met warmtecapaciteiten...

[Raspoetin]

Maar dat de dichtheid veranderd naarmate dat de vloeistof kouder wordt is een verkeerde aanname van mij? Ik dacht dat een vloeistof 'krimpt' bij een lagere temperatuur, omdat dan de moleculen dichter bij elkaar komen te zitten, en zodus het volume verkleint.

Dat is inderdaad een goede aanname, maar het volume van je blikje veranderd toch niet? En dat is het enige volume dat je kan meten, zonder het blikje te openen.

[Ronnie_CF]

Bepaal de warmtecapaciteit van cola (in blik) en je koelvloeistof.

Dan een thermometer in je koelvloeistof en koelen maar, dan bepaal je de temperatuur van cola in blik a.d.h.v. de (niet-evenwichts)temperatuur van je koelvloeistof. Desnoods een ijklijn aanleggen, dan hoef je niet te prutsen met warmtecapaciteiten...

Dit lijkt me ook een relatief elegante methode, maar je kan dan enkel werken naar een evenwicht toe en berekenen hoeveel energie je nodig hebt om het blikje af te koelen tot ongeveer 6°C (je bad dient dan ook een eindtemperatur kan 6°C aan te nemen). Er schiet mij niet direct een formule binnen die een tijdspanna in rekening brengt (mss dat je eens is Perry's chemical engeneering kan kijken).

De methode die Gerard zei lijk mij ook het eenvoudigst. Meet gewoon fysisch de tijd die nodig is om een bepaalde temperatuur in je blikje (stop het blik er bvb 15 seconden in, doe het open en meet de bulktemperatuur, doe het zelfde voor bvb 10 andere tijden). Hier valt mss een correlatie in te vinden en zo heb je in feite een ijklijn die je zegt hoe lang het er in moet voor een bepaalde temperatuur. Natuurlijk hangt dit af van de dikte van het blikje enzo en moet je dus de procedure herhalen voor verschillende merken.

Dat geprutst met die dichtheid lijkt me niet te doen. Je gaat volgens mij alleen maar ruis meten. Zon blikje kan vlot onder 5 bar staan (cola bvb). Daar is geen sprake van uitzetting of compressie volgens mij (toch niet over een temperatuurs gebied van 20 tot 6°C).

[Thionyl]

Is een leuk probleem. Misschien zou het kunnen met geluid. Net zoals je doppler effecten kan horen door een freq.shift.

[Marjanne]

Is dit niets voor je, Dr. Chemo: klik.

Blijft wel dat je voor de meting even moet wachten tot de wand van het blikje de temperatuur van de vloeistof binnenin heeft aangenomen.

[de Vinger]

Ik zou denken het blikje uit de vloeistof halen even wachten zodat de buitenkant de temperatuur van de vloeistof aanneemt en een temperatuursensor op de buitenkant zou moeten werken.

Als de kamertemperatuur en de temperatuur van het koelbad constant zijn hoef je dit in principe maar 1x te doen. Als je eenmaal weet hoe lang je erover doet om te koelen bij een bepaalde temperatuur is dat voor de volgende keer ook grofweg hetzelfde.

Occam's razor zegt dat de simpelste manier meestal ook de beste is of de opdracht moet specifiek het meten van de vloeistof zijn natuurlijk.

[Dr.Chemo]

Het moet echter een exacte temperatuurmeting zijn, en zonder het blikje er uit te hoeven halen of te openen. Echter kan de begintemperatuur een paar graden schelen. Dus werken met een ijklijn is geen slecht idee, maar jammer genoeg te onnauwkeurig.

@ Ronnie: ik denk dat je gelijk hebt met dat het blikje te veel onder druk staat om daar een nauwkeurig meting uit te halen. Dus ik denk dat het idee van thionyl, naar voorbeeld van het doppler effecr, ook niet zal werken. Aangezien je met een minimale verandering zit. Of kunnen sensoren die gevoeligheid wel aan?

@ Marjanne: bedankt voor de link, ik heb de site bekeken maar ook hier moet je eerst het blikje eruit halen voor je het kan meten.

[Ronnie_CF]

Het moet echter een exacte temperatuurmeting zijn, en zonder het blikje er uit te hoeven halen of te openen. Echter kan de begintemperatuur een paar graden schelen. Dus werken met een ijklijn is geen slecht idee, maar jammer genoeg te onnauwkeurig.

Als je echt de temperatuur moet meten in de bulk van je blikje, in de bulk van je vat vloeibare stikstof (of wat is het). Dat lijkt mij onmogelijk, want je kan ook niet met apparatuur in dat bad gaan gaan bvb, die dan in de bulk van het blikje moet meten.

Kan je het blikje er uit echt niet uithalen? Wat is het doel je onderzoek als je dat kan prijsgeven? Waarom is het zo belangrijk dat het ondergedompeld blijft?