4 passi per: calibrare gli strumenti di misura della temperatura

In questo articolo ipotizzeremo di voler calibrare uno strumento di misura della temperatura con una porzione di stelo, che viene normalmente inserita in un tubo, in un serbatoio o in qualsiasi altra applicazione in cui l'inserto raggiunge l'oggetto di cui si cerca di misurare la temperatura. La parte di misurazione dello strumento si trova sempre nella porzione di stelo, quindi è importante che il metodo di calibrazione riscaldi (o raffreddi) la porzione di stelo in modo affidabile e stabile. Questo può essere semplice come una tazza di acqua ghiacciata, ma nel nostro settore specifico lo standard d'oro è un calibratore a blocco secco o un calibratore a bagno liquido.

Come si può immaginare, un calibratore a bagno di liquido riscalda un bagno di liquido a una temperatura specifica e lo mantiene a quella temperatura. Il calibratore è dotato di un sensore di temperatura molto accurato e di un indicatore che segnala il valore del sensore. Poiché il bagno di liquido può causare problemi quando la calibrazione deve essere eseguita in movimento, questo tipo di calibratore è particolarmente utile quando si dispone di un luogo di lavoro stabile. Il bagno di liquido è anche particolarmente utile per gli strumenti con forme e dimensioni insolite, che di solito non si adattano ad altri modelli di calibratore.

Il calibratore a blocco secco ha un design molto simile. Il "blocco a secco" è un cilindro metallico cavo all'interno del calibratore, in cui è possibile inserire lo stelo dello strumento. Il calibratore può essere personalizzato con inserti di diverse dimensioni, per far sì che lo stelo dello strumento coincida con il diametro interno del cilindro. In questo modo si massimizza il trasferimento di calore e la sua velocità. L'immagine sottostante mostra il blocco con i diversi diametri degli inserti, i cosiddetti manicotti adattatori.

Ok, supponiamo di utilizzare un calibratore a blocco secco della SIKA.

Quali sono i passaggi per calibrare una termoresistenza?

1. Controllare che lo strumento e il calibratore non presentino difetti, crepe, ammaccature o problemi elettrici.

Assicuratevi che funzionino! Assicurarsi che nessuna parte sia danneggiata o compromessa, poiché la calibrazione può essere eseguita a temperature elevate. Se lo strumento o il calibratore sono in qualche modo compromessi, possono verificarsi situazioni pericolose. Se qualcosa è difettoso, inviarlo per la riparazione o sostituirlo, NON calibrare!

2. Assicuratevi di avere un piano chiaro per la calibrazione.

La calibrazione della temperatura viene spesso effettuata in base a cinque punti nell'intervallo previsto per lo strumento. In questo caso utilizzeremo una termoresistenza di Classe B. Le termoresistenze di Classe B (con sensore a filo avvolto) sono utilizzate per temperature comprese tra -196 ^oCe +600 ^oC. Sappiamo quindi che vogliamo utilizzare cinque punti in questo intervallo. Ma il calibratore a secco che stiamo usando può simulare solo temperature positive, quindi scegliere una temperatura negativa come uno dei punti non è una buona idea. Supponiamo di scegliere i cinque punti come segue: 20 ^oC, 100 ^oC, 150 ^oC, 250 ^oCe 500 ^oC. Possiamo dare un'occhiata alla tabella (vedi Classe B) qui sotto per verificare i valori di resistenza corrispondenti che possiamo aspettarci di vedere a quelle temperature. Quando aumentiamo la temperatura e controlliamo i valori di uscita della termoresistenza, questi sono i valori che cercheremo. Sono 107,64-107,95 Ω, 138,20-138,81 Ω, 156,93-157,72 Ω, 193,54-194,66 Ω e 280,04-281,91 Ω. Si può notare chiaramente come la gamma cresca all'aumentare della temperatura.

3. Controllate i cinque punti di misurazione e scrivete i risultati della termoresistenza.

Iniziamo con il primo punto di temperatura. Impostare il calibratore sulla temperatura desiderata manualmente o utilizzare una delle modalità installate, in cui le temperature vengono impostate automaticamente. Questa calibrazione verrà eseguita manualmente. La prima impostazione è 20 ^oC. Il calibratore inizierà a riscaldarsi. Se il calibratore è un po' vecchio e si sta cercando di simulare temperature molto elevate, questa operazione potrebbe richiedere un po' di tempo! Quando il calibratore ha raggiunto la temperatura desiderata, lo verifichiamo con l'indicatore del calibratore. Questo deve indicare esattamente 20 ^oC, al massimo dei decimali che è in grado di mostrare. Quindi controlliamo l'uscita della termoresistenza e scriviamo ciò che vediamo. Confrontate poi il risultato con i limiti stabiliti al punto 2. La lettura rientra nei limiti? Eseguite questa operazione per tutti e cinque i punti di misurazione e scrivete il risultato.

4. Date un'occhiata ai risultati! Lo strumento è preciso?

Supponiamo che i nostri risultati siano quelli che vediamo nella tabella sottostante. Nella prima colonna vediamo cosa indica il calibratore (molto preciso). La seconda colonna mostra ciò che il nostro strumento indica in Ohm. La terza colonna indica la lettura del calibratore tradotta in Ohm e la quarta colonna mostra quanto la lettura dello strumento di prova si discosta dalla lettura del calibratore. La quinta colonna indica la tolleranza consentita per ogni punto di temperatura.

È evidente che le misure rientrano tutte nelle tolleranze consentite. Ciò significa che lo strumento è considerato accurato in base alla sua classe di precisione. Per questo calcolo abbiamo utilizzato l'utilissima calcolatrice di FLUKE: PT100 Calculator | Fluke Calibration.