4 Schritte zur: Kalibrierung von Temperaturmessgeräten

In diesem Artikel gehen wir davon aus, dass wir versuchen, ein Temperaturmessgerät mit einem Schaftteil zu kalibrieren, das normalerweise in ein Rohr, einen Tank oder eine andere Anwendung eingeführt wird, bei der der Einsatz in das Objekt hineinreicht, dessen Temperatur er zu messen versucht. Der messende Teil des Geräts befindet sich immer im Schaft, daher ist es wichtig, dass die Kalibrierungsmethode den Schaft auf zuverlässige und stabile Weise erwärmt (oder abkühlt). Das kann so einfach sein wie eine Tasse Eiswasser, aber in unserer speziellen Branche ist der goldene Standard entweder ein Trockenblockkalibrator oder ein Flüssigkeitsbadkalibrator.

Wie Sie sich denken können, heizt ein Flüssigkeitsbadkalibrator ein Flüssigkeitsbad auf eine bestimmte Temperatur auf und hält es auf dieser Temperatur. Der Kalibrator verfügt über einen sehr genauen Temperatursensor und einen Indikator, der anzeigt, was der Sensor anzeigt. Da das Flüssigkeitsbad Probleme verursachen kann, wenn die Kalibrierung unterwegs durchgeführt werden muss, ist diese Art von Kalibrator besonders nützlich, wenn Sie einen stabilen Arbeitsort haben. Das Flüssigkeitsbad ist auch besonders nützlich für Instrumente mit ungewöhnlichen Formen und Abmessungen, da diese in der Regel nicht in andere Kalibratordesigns passen.

Der Trockenblock-Kalibrator ist vom Aufbau her sehr ähnlich. Der "Trockenblock" ist ein Metallhohlzylinder im Inneren des Kalibrators, in den Sie den Schaft des Instruments einsetzen können. Der Kalibrator kann mit Einsätzen unterschiedlicher Größe angepasst werden, um sicherzustellen, dass der Schaft des Instruments mit dem Innendurchmesser des Zylinders übereinstimmt. Dadurch werden die Wärmeübertragung und die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung maximiert. Die Abbildung unten zeigt den Block mit den verschiedenen Einsatzdurchmessern, den so genannten Adapterhülsen.

Okay, nehmen wir also an, wir verwenden einen Trockenblockkalibrator von SIKA.

In welchen Schritten wird ein Widerstandsthermometer kalibriert?

1. Überprüfen Sie das Gerät und den Kalibrator auf Mängel, Risse, Dellen oder elektrische Probleme.

Stellen Sie sicher, dass sie funktionieren! Stellen Sie sicher, dass keine Teile beschädigt oder beeinträchtigt sind, da die Kalibrierung bei hohen Temperaturen durchgeführt werden kann. Wenn das Gerät oder der Kalibrator in irgendeiner Weise beschädigt ist, kann dies zu gefährlichen Situationen führen. Wenn etwas defekt ist, schicken Sie es zur Reparatur oder ersetzen Sie es, kalibrieren Sie NICHT!

2. Stellen Sie sicher, dass Sie einen klaren Plan für die Kalibrierung haben.

Die Temperaturkalibrierung erfolgt häufig anhand von fünf Punkten über den vorgesehenen Messbereich des Geräts. In diesem Fall verwenden wir ein Widerstandsthermometer der Genauigkeitsklasse B. Widerstandsthermometer der Klasse B (mit einem drahtgewickelten Sensor) werden für Temperaturen zwischen -196 ^oCund +600 ^oCverwendet. Wir wissen also, dass wir fünf Punkte in diesem Bereich verwenden wollen. Der von uns verwendete Trockenblockkalibrator kann jedoch nur positive Temperaturen simulieren, so dass es keine gute Idee ist, eine negative Temperatur als einen der Punkte zu wählen. Nehmen wir an, wir wählen die fünf Punkte wie folgt aus: 20 ^oC, 100 ^oC, 150 ^oC, 250 ^oCund 500 ^oC. In der unten stehenden Tabelle (siehe Klasse B) können wir die entsprechenden Widerstandswerte nachsehen, die wir bei diesen Temperaturen erwarten können. Wenn wir die Temperatur erhöhen und prüfen, was das Widerstandsthermometer ausgibt, sind dies die Werte, nach denen wir suchen werden. Sie lauten 107,64-107,95 Ω, 138,20-138,81 Ω, 156,93-157,72 Ω, 193,54-194,66 Ω und 280,04-281,91 Ω. Sie können jetzt deutlich sehen, wie der Bereich mit steigender Temperatur wächst.

3. Überprüfen Sie die fünf Messpunkte und notieren Sie, was das Widerstandsthermometer anzeigt.

Wir beginnen mit dem ersten Temperaturpunkt. Stellen Sie den Kalibrator manuell auf die gewünschte Temperatur ein oder verwenden Sie einen der installierten Modi, in denen die Temperaturen automatisch eingestellt werden. Wir werden diese Kalibrierung manuell durchführen. Die erste Einstellung ist 20 ^oC. Der Kalibrator beginnt sich zu erwärmen. Wenn der Kalibrator schon etwas älter ist und Sie versuchen, sehr hohe Temperaturen zu simulieren, kann dies eine Weile dauern! Wenn der Kalibrator die gewünschte Temperatur erreicht hat, überprüfen wir dies mit der Anzeige des Kalibrators. Dieser sollte genau 20 ^oCanzeigen, und zwar auf die maximale Anzahl von Dezimalstellen genau, die er anzeigen kann. Dann prüfen wir den Ausgang des Widerstandsthermometers und notieren, was wir sehen. Dann vergleichst du diesen Wert mit den in Schritt 2 festgelegten Grenzwerten. Liegt der Messwert zwischen den Grenzwerten? Machen Sie dies für alle fünf Messpunkte und notieren Sie das Ergebnis.

4. Schauen Sie sich die Ergebnisse an! Ist das Instrument genau?

Nehmen wir an, unsere Ergebnisse entsprechen denen in der nachstehenden Tabelle. In der ersten Spalte sehen wir, was der (sehr genaue) Kalibrator anzeigt. Die zweite Spalte zeigt uns, was unser Instrument in Ohm anzeigt. Die dritte Spalte gibt den in Ohm umgerechneten Wert des Kalibrators an, und die vierte Spalte zeigt, wie stark der Messwert des Prüfgeräts vom Wert des Kalibrators abweicht. Die fünfte Spalte zeigt die zulässige Toleranz bei jedem Temperaturpunkt.

Es ist klar, dass die Messungen alle innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen. Das bedeutet, dass das Messgerät gemäß seiner Genauigkeitsklasse als genau gilt. Für diese Berechnung haben wir den sehr nützlichen Rechner von FLUKE verwendet: PT100 Calculator | Fluke Calibration.