Maritime_Industrie

4 Veelgestelde vragen over temperatuurkalibratie!

Blog

Meten mag alleen als de resultaten betrouwbaar zijn. Het meten van temperatuur is niet anders. Om nauwkeurig temperatuur te meten, moet u kunnen vertrouwen op de resultaten op uw thermometer of de elektrische uitgang van uw thermokoppel.

Stel dat de thermometer in je kamer 21 oCaangeeft. Hoe kunt u er zeker van zijn dat de aangegeven temperatuur juist is? Misschien is de kamer in werkelijkheid 20,5 oC, of zelfs 23 oC. Om definitief te kunnen zeggen dat de aangegeven temperatuur juist is, kun je de thermometer ijken!

Wat is temperatuurkalibratie?

De eenvoudigste en meest gebruikte manier om een thermometer te ijken is door vergelijking. Steek de thermometer in iets waarvan u de exacte temperatuur kent (zoals een beker met ijs en water) en kijk wat de thermometer aangeeft. In het geval van het kopje zou de thermometer ergens in de buurt van 0 °C of 32 °F moeten wijzen. U kunt dan de thermometer bijstellen om de juiste temperatuur aan te geven. Dit klinkt misschien grof, maar je kunt hetzelfde idee gebruiken om zeer nauwkeurige instrumenten te ijken! Hierover later meer.

Zeer nauwkeurige kalibratie wordt kalibratie met een vast punt genoemd. Bij vastpuntkalibratie wordt het smeltpunt, vriespunt of tripelpunt van een bepaalde stof zoals zink, water of argon zeer nauwkeurig gegenereerd. Omdat we precies weten wat deze punten volgens de ITS-90 moeten zijn, kan de meting die de temperatuurmeter of thermometer aangeeft tot in het kleinste detail worden beoordeeld.

Waarom is temperatuurkalibratie belangrijk? Is het noodzakelijk?

Het belang van kalibratie hangt volledig af van de toepassing. Het maakt niet zoveel uit of uw barbecue 202 oCaangeeft in plaats van 205 oC(voor ons althans!), maar weten of de koorts van een patiënt 39 oCof 41 oCis, maakt een enorm verschil! Dit zijn extremen en er zijn veel verschillende toepassingen met verschillende eisen aan de meetnauwkeurigheid. Soms is het nodig te weten dat je metingen nauwkeurig zijn, soms is enige onnauwkeurigheid toegestaan.

Dus hoe weet u of u uw instrument moet kalibreren?

Dit hangt af van de situatie en de installatieprotocollen. Als u toevallig een vreemde aflezing ziet, kunt u een soortgelijke test doen als bij het kopje ijs en water en nagaan of uw instrument in de buurt komt. Veel gebruikelijker is echter dat er normen bestaan voor nauwkeurigheidseisen. Dit is meestal omdat elk proces is ontworpen om binnen bepaalde nauwkeurigheidsmarges te functioneren. Een onnauwkeurige temperatuurmeting zou onzekerheid veroorzaken! Dit is ook de reden waarom kalibratie vaak preventief wordt uitgevoerd na een bepaalde periode, meestal elk jaar. Dit garandeert dat de metingen altijd betrouwbaar en nauwkeurig zijn.

Hoe wordt nauwkeurigheid gewoonlijk geïdentificeerd?

Specifiek in het geval van een analoge thermometer wordt de nauwkeurigheid voor hoogwaardige instrumenten gewoonlijk uitgedrukt als een percentage van het totale meetbereik. Dus als het totale meetbereik 0 - 100 oCis en de nauwkeurigheid is klasse 1,0, betekent dit dat de thermometer tot op 1 graad Celsius nauwkeurig is. Deze nauwkeurigheid wordt ook wel nauwkeurigheid op de volle schaal genoemd. Dus als het ding dat u meet precies 50 oCis, zou deze specifieke thermometer ergens in het bereik van 49-51 oCmoeten aangeven. Valt de meting buiten dit bereik, dan wordt de thermometer als onnauwkeurig beschouwd. (Dit verklaart ook waarom de keuze van het juiste temperatuurbereik zo belangrijk is, want het meten van een temperatuur tussen 0 en 5 oCop dezelfde thermometer kan tot 20% afwijken van de werkelijke temperatuur!)

Bij weerstandsthermometers wordt de nauwkeurigheid gewoonlijk aangegeven met een letter als klasse. De meest voorkomende klassen zijn klasse B, A en AA. Klasse B is de minst nauwkeurige en klasse AA de meest nauwkeurige. Deze klassen zijn internationaal gedefinieerd in de IEC 60751 norm. De meest recente versie is hier te vinden: IEC 60751:2022.

Wanneer een instrument de nauwkeurigheidsklasse B heeft, mag het instrument ± (0,30 + 0,0050 | t |) oCafwijken, waarbij t de absolute werkelijke temperatuur is. De toegestane afwijking is hetzelfde voor positieve en negatieve meetbereiken en door de manier waarop de nauwkeurigheid is gedefinieerd, mag het instrument meer graden afwijken naarmate het bereik groter is.

Enkele voorbeelden

Laten we als voorbeeld een temperatuur van 100 oCnemen. De formule geeft ons ± (0,30 + 0,0050 | 100 |) = 0,8 oC. Het instrument moet dus ergens tussen 99,2 en 100,8 oCaangeven om als nauwkeurig te worden beschouwd.
Laten we nu een hogere temperatuur nemen, zoals 400 oC. De formule geeft ons ± (0,30 + 0,0050 | 400 |) = 2,3 oC. Deze keer mag het instrument ergens tussen 397,7 en 402,3 oCaangeven.

Als u meer wilt weten over weerstandsthermometers in het bijzonder, bekijk dan onze blog over weerstandsthermometers of als u meer technisch aangelegd bent, bekijk dan deze technische uitleg van WIKA.

Voor thermokoppels wordt een ander klassensysteem gebruikt, waarbij klasse 1 en klasse 2 het meest voorkomen, maar ook speciale nauwkeurigheden kunnen worden bereikt. Deze zijn internationaal vastgelegd in een andere norm, de IEC 60584-1. De meest recente versie vindt u hier: IEC 60584-1:2013. Omdat thermokoppels in veel verschillende materiaalcombinaties voorkomen, kan de nauwkeurigheid Klasse 1 echter niet voor elk type thermokoppel hetzelfde betekenen. Omdat het meetbereik bij thermokoppels meestal groter is dan bij thermometers of weerstandsthermometers, zijn de toleranties ook wat hoger.

Laten we een voorbeeld bekijken. De formule voor klasse 1 nauwkeurigheid voor een thermokoppel van het type K is ± (1,5 of 0,0050 | t |) oC, waarbij de grootste waarde geldt. Merk op dat de formule nu "of" heeft in plaats van het plusteken en dat de beginwaarde veel hoger is dan bij de weerstandsthermometers. Ook is de grootste waarde van toepassing, dus er is een punt tot waar de nauwkeurigheid stabiel is op 1,5 oC, waarna deze verandert in 0,5% van de werkelijke temperatuur. Voor deze specifieke klasse is dat bij 300 oC(0,0050 x 300 = 1,5). Wilt u meer weten over thermokoppels, bekijk dan dit technische document van WIKA.

De kalibratieprocedure

Voor dit artikel houden we het bij de antwoorden op de vier belangrijkste vragen die we krijgen over temperatuurkalibratie, maar in deze blog volgen we daarop met een meer diepgaande uitleg van de kalibratieprocedure met een voorbeeld.

Als u meer wilt weten over kalibratie, de kalibrators die wij aanbieden of iets wat daarmee te maken heeft, laat het ons weten!

Algemeen contact

Driemanssteeweg 190
3084 CB Rotterdam
Nederland
GMS-Instruments-hq