microsensore di temperatura

[DirtyDeeds]

Il problema è che se nel campo di vista del sensore ci sono anche altri oggetti oltre il rotore, hai un errore di misura della temperatura, che può essere anche piuttosto elevato. Se non riesci a far sì che, direttamente, il sensore veda solo il rotore allora devi anteporre un'ottica ben progettata.

[GaAsFET]

Nel campo di vista del sensore non c'è nient'altro che aria.
Forse con un'immagine riesco a spiegarmi meglio.



Quello colorato di rosa è il rotore, che ruota intorno a proprio asse; il "contenitore" di color grigio è lo statore.
L'apertura in primo piano è accessibile rimuovendo un supporto di NB.
Quello è esattamente il punto in cui penserei di posizionare il sensore.

[Lelettrico]

Ok, forse ora ho colto che stavi parlando di RMN all'angolo magico. Giusto
E quindi tornando al problema

Mi chiedevo qual è lo stato dell'arte e se c'è un modo per leggere la temperatura della superficie del rotore valutando quanto "emette" il bianco. Un infrarosso sarebbe abbastanza sensibile? Ne esistono di dimensioni così piccole? E invece un raggio laser?

Sono stati fatti molti tentativi, i bearings il flusso d'aria (o gas) etc sono ancora misurati con termocoppie o Pt100 proprio perche' e' impossibile misurare correttamente la temperatura dei campioni.

... lo stato dell'arte

Ecco GaAsFET , questa e' la via dovresti tentare e che sembra l'unica promettente, nello specifico lo shift di , , , etc ... a seconda della temperatura dei campioni e della precisione che vuoi ottenere. La dipendenza e' pressoche lineare nei range specifici degli isotopi impiegati

[GaAsFET]

Ok, forse ora ho colto che stavi parlando di RMN all'angolo magico. Giusto

Esatto.

E quindi tornando al problema
Sono stati fatti molti tentativi, i bearings il flusso d'aria (o gas) etc sono ancora misurati con termocoppie o Pt100 proprio perche' e' impossibile misurare correttamente la temperatura dei campioni.

Mah.. Lavoro da 20 anni nel settore e di cose definite impossibili ieri, oggi sono lo standard de facto
Diciamo che non è uno sforzo commercialmente interessante, questo sicuro.

Ecco GaAsFET , questa e' la via dovresti tentare e che sembra l'unica promettente, nello specifico lo shift di , , , etc ... a seconda della temperatura dei campioni e della precisione che vuoi ottenere. La dipendenza e' pressoche lineare nei range specifici degli isotopi impiegati

Ho discusso a lungo questo punto con scienziati europei e applicationist dell'azienda leader in DE. Gli ultimi spettri che ho acquisito sull'isotopo danno valori discordanti da quelli ottenuti con e in condizioni UltraFast (cioè per Mas rates > 20 kHz). Per questo vorrei realizzare un sensore capace di leggere in modo accurato la temperatura del rotore, indipendentemente da quello rilevato per via spettroscopica. Anche perché la prima applicazione sarebbe quella per un progetto fuori dal campo magnetico.

[Lelettrico]

Comprensibile il perche' del tuo intento. Se nella tua (MAS) NMR i campioni sono all'interno del rotore come e' di solito, sono riscaldati sia dalla frizione sia da eventuali campi RF di induction heating.
Non vedo grandi alternative, se non vuoi usare l'ec shift, un sensore di qualsiasi tipo IR o a due colori o altro in ogni caso misurerebbe la T sulla superfice del rotore e non certo l'interno.
Un sensore a contatto dei campioni deve necessariamente ruotare con essi, in via teorica sarebbe anche possibile un accoppiamento fra il rotore e il sistema di misura esterno usando ad esempio un ottico nel gas o un trafo rotante (tipo testine VCR). Sul rotore meglio TC viste le dimensioni e la relativa immunita' ad una accelerazione centrifuga (che mi sa e' notevole visto le f di shift e quindi rotazione che citavi).
Mi sa che una Pt100 (o 1000) varia se sottoposta ad una forza comunque orientata ma che risulta assai notevole. Anche i tipici sensori a semiconduttore forse andrebbero bene ...

Certo tutto mooolto delicato, ma si puo' fare, in effetti sarebbe innovativo ... e anche di sicuro interesse

[GaAsFET]

Comprensibile il perche' del tuo intento. Se nella tua (MAS) NMR i campioni sono all'interno del rotore come e' di solito, sono riscaldati sia dalla frizione sia da eventuali campi RF di induction heating.

Esattamente.

Non vedo grandi alternative, se non vuoi usare l'ec shift, un sensore di qualsiasi tipo IR o a due colori o altro in ogni caso misurerebbe la T sulla superfice del rotore e non certo l'interno.

E' allo studio anche la propagazione radiale del calore dal cilindro verso l'interno.
Per il momento mi accontenterei almeno di avere una misura sensata (o l'ordine di grandezza della T) della temperatura alla superficie del rotore per effetto della frizione.

Un sensore a contatto dei campioni deve necessariamente ruotare con essi, in via teorica sarebbe anche possibile un accoppiamento fra il rotore e il sistema di misura esterno usando ad esempio un ottico nel gas o un trafo rotante (tipo testine VCR). Sul rotore meglio TC viste le dimensioni e la relativa immunita' ad una accelerazione centrifuga (che mi sa e' notevole visto le f di shift e quindi rotazione che citavi).

Infatti, gli accoppiamenti in/out sono comunque problematici per via delle pressioni in gioco.

Mi sa che una Pt100 (o 1000) varia se sottoposta ad una forza comunque orientata ma che risulta assai notevole. Anche i tipici sensori a semiconduttore forse andrebbero bene ...

Certo tutto mooolto delicato, ma si puo' fare, in effetti sarebbe innovativo ... e anche di sicuro interesse

Grazie dell'incoraggiamento, ne ho bisogno: sembra una battaglia contro i mulini a vento
Ma fammi capire una cosa: lavori anche tu nel settore?

[GaAsFET]

Se nella tua (MAS) NMR i campioni sono all'interno del rotore come e' di solito, sono riscaldati sia dalla frizione [i]sia da eventuali campi RF di induction heating[/i].

Giusto una piccola ultima precisazione sull'RF heating: quanto detto è vero per rotori di diametro >= 2.5mm; con quelli da 1.3mm adottati nelle applicazioni UltraFast, il contributo di l'heating dovuto all'applicazione di campi RF durante i disaccoppiamenti o nei contatti di Hartmann-Hahn è molto basso date le potenze in gioco (coil ad alto Q e piccolo diametro).

[Lelettrico]

E' allo studio anche la propagazione radiale del calore dal cilindro verso l'interno.
Per il momento mi accontenterei almeno di avere una misura sensata (o l'ordine di grandezza della T) della temperatura alla superficie del rotore per effetto della frizione.

Mah? Si. E' sempre una misura indiretta come nello shift isotopico, insomma come misurare la temperatura del latte all'interno di una tazza ricavandola dalla temperatura esterna della stessa letta per via pirometrica.
Nel caso risonanza in rotazione all'angolo magico bisogna fare i conti con lo strato di gas (boundary layer) che potrebbe avere un T ben diversa. Bisogna appunto vedere col sensore IR che cosa veramente misuri
Insomma ... e' il minimo che si possa fare, la cosa piu diretta in assoluto, altra cosa e' vedere veramente la temperatura nel mezzo della massa del sample.

Grazie dell'incoraggiamento, ne ho bisogno: sembra una battaglia contro i mulini a vento
Ma fammi capire una cosa: lavori anche tu nel settore?

In effetti sembra una battaglia persa in partenza, altrimenti non mi spiego gli shift isotopici il relaxation rate nel lattice Litio 7 lo shift quarzo a bordo rotore ... etc
Ogni strumento scientifico per quanto complesso (meglio! iummm!) e' di interesse professionale. Non che mi occupi direttamente della ricerca (MAS) RMN, anche se, confesso, la cosa diventa molto interessante alle T criogeniche.

[mario_maggi]

GaAsFET,
come va la ricerca, sei riuscito a fare le misure che volevi?
Immagino che tu abbia provato a far fare una simulazione con un sofware di tipo boundary, che differenze di temperatura trovi tra la parte centrale del cilindretto e le sue estremita' ? Immagino che la differenza sia molto piccola, ma forse mi sfugge qualche dettaglio legato alla circolazione dell'aria compressa.
Come misuri la velocita' del rotore per avere la certezza della frequenza di rotazione?

a velocità molto sostenute (tra 10 e 100 kHz)

100'000 giri al secondo e' una velocita' elevatissima, ero a conoscenza di record di velocita' a 17.000 giri al secondo, confermi?
Altrove citi una velocita' in rad/s che e' 10 volte minore. Puoi chiarire?
Ciao
Mario