4 Almindelige spørgsmål om temperaturkalibrering!

Målinger bør kun foretages, når resultaterne er pålidelige. Det er ikke anderledes med temperaturmåling. For at kunne måle temperaturen nøjagtigt skal du kunne stole på resultaterne på dit termometer eller på det elektriske output fra dit termokobbel.

Forestil dig, at termometeret i dit værelse viser 21 ^oC. Hvordan kan du være sikker på, at den angivne temperatur er korrekt? Måske er temperaturen i rummet i virkeligheden 20,5 ^oCeller måske endda 23 ^oC. For at kunne sige med sikkerhed, at den angivne temperatur er korrekt, kan du kalibrere termometeret!

Hvad er temperaturkalibrering?

Den mest enkle og mest anvendte form for kalibrering af et termometer er ved sammenligning. Sæt termometeret ind i noget, hvis temperatur du kender den nøjagtige temperatur (f.eks. en kop fyldt med is og vand), og se på, hvad termometeret viser. I tilfældet med koppen skal termometeret vise et sted tæt på 0 °C eller 32 °F. Du kan så justere termometeret, så det viser den korrekte temperatur. Det lyder måske groft, men du kan faktisk bruge den samme idé til at kalibrere meget præcise instrumenter! Mere om dette senere.

Meget nøjagtig kalibrering kaldes fastpunktskalibrering. Ved fastpunktskalibrering genereres smeltepunktet, frysepunktet eller tripelpunktet for et bestemt stof, f.eks. zink, vand eller argon, meget præcist. Da vi ved præcis, hvad disse punkter skal være i henhold til ITS-90, kan den måling, som temperaturindikatoren eller termometeret viser, vurderes yderst detaljeret.

Hvorfor er temperaturkalibrering vigtig? Er det nødvendigt?

Betydningen af kalibrering afhænger helt af anvendelsen. Det betyder ikke så meget, om din grill angiver 202 ^oCi stedet for 205 ^oC(i hvert fald for os!), men det gør en kæmpe forskel at vide, om en patients feber er 39 ^oCeller 41 ^oC! Der er tale om ekstremer, og der er mange forskellige anvendelser med forskellige krav til målepræcisionen. Nogle gange kan det være nødvendigt at vide, at dine målinger er nøjagtige, andre gange er en vis unøjagtighed tilladt.

Hvordan ved du så, om du skal kalibrere dit instrument?

Dette afhænger af situationen og installationsprotokollerne. Hvis du tilfældigvis ser en mærkelig aflæsning, kan du lave en test svarende til koppen med is og vand og kontrollere, om dit instrument er tæt på. Langt mere almindeligt er det dog, at der er standarder for nøjagtighedskrav. Det skyldes normalt, at enhver proces er designet til at fungere inden for visse nøjagtighedsmargener. En unøjagtig temperaturaflæsning ville medføre usikkerhed! Dette er også grunden til, at kalibrering ofte foretages præventivt efter en bestemt periode, som normalt er hvert år. Dette sikrer, at aflæsningerne altid er pålidelige og nøjagtige.

Hvordan identificeres nøjagtighed almindeligvis?

Specielt i forbindelse med et analogt termometer udtrykkes nøjagtigheden for instrumenter af høj kvalitet normalt som en procentdel af det samlede måleområde. Hvis det samlede måleområde er 0-100 ^oC, og nøjagtigheden er klasse 1,0, betyder det, at termometeret er nøjagtigt med en nøjagtighed på 1 grad Celsius. Denne nøjagtighed kaldes også nøjagtighed på den fulde skala. Så hvis den ting, du måler, er præcis 50 ^oC, skal dette specifikke termometer vise et sted i intervallet 49-51 ^oC. Hvis målingen falder uden for dette område, anses termometeret for at være unøjagtigt. (Dette forklarer også, hvorfor det er så vigtigt at vælge det korrekte temperaturområde, da måling af en temperatur mellem 0 og 5 ^oCpå det samme termometer kan afvige op til 20 % fra den faktiske temperatur!).

For modstandstermometre angives nøjagtigheden almindeligvis med et bogstav som klasse. De mest almindelige klasser er klasse B, A og AA. Klasse B er den mindst nøjagtige, og klasse AA er den mest nøjagtige. Disse klasser er internationalt defineret i IEC 60751-normen. Den seneste version kan findes her: IEC 60751:2022.

Når et instrument har nøjagtighedsklasse B, kan instrumentet afvige med ± (0,30 + 0,0050 | t |) ^oC, hvor t er den absolutte faktiske temperatur. Den tilladte afvigelse er den samme for positive og negative måleområder, og på grund af den måde, nøjagtigheden er defineret på, må instrumentet afvige flere grader, jo større området bliver.

Nogle eksempler

Lad os tage en temperatur på 100 ^oCsom eksempel. Formlen giver os ± (0,30 + 0,0050 | 100 |) = 0,8 ^oC. Instrumentet skal altså vise et sted mellem 99,2 og 100,8 ^oC, for at det kan betragtes som nøjagtigt.
Lad os nu tage en højere temperatur, f.eks. 400 ^oC. Formlen giver os ± (0,30 + 0,0050 | 400 |) = 2,3 ^oC. Denne gang må instrumentet vise et sted mellem 397,7 og 402,3 ^oC.

Hvis du gerne vil vide mere om modstandstermometre specifikt, kan du læse vores blog om modstandstermometre, eller hvis du er mere teknisk interesseret, kan du tage et kig på denne tekniske forklaring fra WIKA.

For termoelementer anvendes et andet klassesystem, hvor klasse 1 og klasse 2 er de mest almindelige, men der kan også opnås særlige nøjagtigheder. Disse er internationalt defineret i en anden norm, IEC 60584-1. Den seneste version findes her: IEC 60584-1:2013. Da termoelementer findes i mange forskellige materialekombinationer, betyder nøjagtighedsklasse 1 imidlertid ikke nødvendigvis det samme for alle typer termoelementer. Da måleområdet normalt er højere på termoelementer end på termometre eller modstandstermometre, er tolerancerne også lidt højere.

Lad os se på et eksempel. Formlen for nøjagtighed i klasse 1 for et type K-termokobbel er ± (1,5 eller 0,0050 | t |) ^oC, hvor den største værdi er gældende. Bemærk, at formlen nu har "eller" i stedet for plustegnet, og at den oprindelige værdi er meget højere end for modstandstermometre. Desuden gælder den største værdi, så der er et punkt, hvor nøjagtigheden er stabil på 1,5 ^oC, hvorefter den ændres til 0,5 % af den faktiske temperatur. For denne specifikke klasse ville det være ved 300 ^oC(0,0050 x 300 = 1,5). Hvis du gerne vil vide mere om termoelementer, kan du læse dette tekniske dokument fra WIKA.

Kalibreringsproceduren

I denne artikel holder vi os til svarene på de fire vigtigste spørgsmål, vi får om temperaturkalibrering, men i denne blog følger vi op på denne med en mere dybdegående forklaring af kalibreringsproceduren med et eksempel.

Hvis du vil vide mere om kalibrering, de kalibratorer, vi tilbyder, eller andet relateret, så lad os høre fra dig!