I denne artikkelen skal vi anta at vi prøver å kalibrere et temperaturmåleinstrument med en skaftdel, som normalt settes inn i et rør, en tank eller en hvilken som helst annen applikasjon der innsatsen når inn i tingen den prøver å måle temperaturen på. Måledelen av instrumentet er alltid i skaftdelen, så det er viktig at kalibreringsmetoden varmer opp (eller kjøler ned) skaftdelen på en pålitelig og stabil måte. Dette kan være så enkelt som en kopp med isvann, men i vår spesifikke bransje er den gylne standarden enten en tørrblokk-kalibrator eller en kalibrator med væskebad.
Som du vil mistenke, varmer en væskebadkalibrator opp et væskebad til en bestemt temperatur og holder det på den temperaturen. Kalibratoren har en svært nøyaktig temperatursensor og en indikator som viser hva sensoren viser. Fordi væskebadet kan forårsake problemer når kalibreringen må utføres på farten, er denne typen kalibrator spesielt nyttig når du har et stabilt arbeidssted. Væskebadet er også spesielt nyttig for instrumenter med uvanlige former og dimensjoner, da disse vanligvis ikke passer inn i andre kalibratorutforminger.
Tørrblokk-kalibratoren er veldig lik i design. "Tørrblokken" er en hul metallsylinder inne i kalibratoren, der du kan plassere skaftet på instrumentet. Kalibratoren kan tilpasses med innsatser i forskjellige størrelser for å sikre at skaftet på instrumentet samsvarer med den indre diameteren på innsiden av sylinderen. Dette maksimerer varmeoverføringen og hastigheten på varmeoverføringen. Bildet nedenfor viser blokken med forskjellige innsatsdiametre, såkalte adapterhylser.
La oss si at vi bruker en tørrblokk-kalibrator fra SIKA.
Sørg for at de fungerer! Forsikre deg om at ingen deler er skadet eller kompromittert, ettersom kalibreringen kan utføres ved høye temperaturer. Hvis instrumentet eller kalibratoren er kompromittert på noen måte, kan dette føre til farlige situasjoner. Når noe er defekt, send det til reparasjon eller bytt det ut, IKKE kalibrer!
Temperaturkalibrering gjøres ofte i henhold til fem punkter over instrumentets tiltenkte område. I dette tilfellet vil vi bruke et motstandstermometer i nøyaktighetsklasse B. Motstandstermometre i klasse B (med trådviklet føler) brukes for temperaturer mellom -196 oCog +600 oC. Så vi vet at vi ønsker å bruke fem punkter i dette området. Men tørrblokk-kalibratoren vi bruker, kan bare simulere positive temperaturer, så det er ingen god idé å velge en negativ temperatur som ett av punktene. La oss si at vi velger de fem punktene som følger: 20 oC, 100 oC, 150 oC, 250 oCog 500 oC. Vi kan ta en titt på tabellen (se på klasse B) nedenfor for å sjekke de tilsvarende motstandsverdiene vi kan forvente å se ved disse temperaturene. Når vi øker temperaturen og sjekker hva motstandstermometeret viser, er det disse verdiene vi skal se etter. Utgangen er i Ohm (Ω) De er 107,64-107,95 Ω, 138,20-138,81 Ω, 156,93-157,72 Ω, 193,54-194,66 Ω og 280,04-281,91 Ω. Du kan nå tydelig se hvordan området vokser når temperaturen øker.
Vi starter med det første temperaturpunktet. Sett kalibratoren til den temperaturen du ønsker manuelt, eller du kan bruke en av de installerte modusene der den vil gjøre temperaturene automatisk. Vi vil gjøre denne kalibreringen manuelt. Den første innstillingen er 20 oC. Kalibratoren begynner å varme opp. Hvis kalibratoren er litt eldre og du prøver å simulere svært høye temperaturer, kan dette ta en stund! Når kalibratoren er oppe i den temperaturen vi vil at den skal være, sjekker vi det med indikatoren på kalibratoren. Dette skal indikere nøyaktig 20 oC, til den maksimale mengden desimaler den vil kunne vise. Deretter sjekker vi utgangen fra motstandstermometeret og skriver ned det vi ser. Deretter sammenligner du dette med grensene vi satte i trinn 2. Faller avlesningen mellom grensene? Gjør dette for alle fem målepunktene og skriv ned hva resultatet er.
La oss si at resultatene våre er det vi ser i tabellen nedenfor. I den første kolonnen ser vi hva (den svært nøyaktige) kalibratoren viser. Den andre kolonnen viser oss hva instrumentet vårt indikerer i Ohm. Deretter viser den tredje kolonnen avlesningen av kalibratoren oversatt til Ohm, og den fjerde kolonnen viser hvor mye testinstrumentets avlesning derfor avviker fra kalibratoravlesningen. Den femte kolonnen viser den tillatte toleransen ved hvert temperaturpunkt.
Kalibratoravlesning(oC) | Avlesning av testinstrument (Ω) | Kalibratoravlesning (Ω) | Avvik (Ω) | Toleranse (Ω) |
20.00 | 107.786 | 107.793 | -0.007 | ± 0.155 |
100.00 | 138.475 | 138.505 | -0.030 | ± 0.305 |
150.00 | 157.366 | 157.325 | +0.041 | ± 0.395 |
250.00 | 194.333 | 194.098 | +0.235 | ± 0.56 |
500.00 | 280.594 | 280.978 | -0.384 | ± 0.935 |
Det er tydelig at alle målingene ligger godt innenfor de tillatte toleransene. Dette betyr at instrumentet anses som nøyaktig i henhold til nøyaktighetsklassen. For denne beregningen brukte vi den svært nyttige kalkulatoren fra FLUKE: PT100 Calculator | Fluke Calibration.