4 kroki do: kalibracji przyrządów do pomiaru temperatury

W tym artykule przyjmiemy, że próbujemy skalibrować przyrząd do pomiaru temperatury z częścią trzonową, która jest zwykle wkładana do rury, zbiornika lub w innych zastosowaniach, gdzie wkład sięga do rzeczy, której temperaturę próbuje się zmierzyć. Część pomiarowa przyrządu zawsze znajduje się w części trzonowej, dlatego ważne jest, aby metoda kalibracji podgrzewała (lub schładzała) część trzonową w sposób niezawodny i stabilny. Może to być tak proste jak kubek wody z lodem, ale w naszej specyficznej branży złotym standardem jest kalibrator z suchym blokiem lub kalibrator w kąpieli cieczowej.

Jak można podejrzewać, kalibrator kąpieli cieczowej podgrzewa kąpiel cieczy do określonej temperatury i utrzymuje ją w tej temperaturze. Kalibrator posiada bardzo dokładny czujnik temperatury oraz wskaźnik pokazujący co wskazuje czujnik. Ponieważ kąpiel cieczy może powodować problemy, gdy kalibracja musi być wykonana w podróży, ten typ kalibratora jest szczególnie przydatny, gdy masz stabilne miejsce pracy. Kąpiel cieczowa jest również szczególnie przydatna w przypadku przyrządów o nietypowych kształtach i wymiarach, ponieważ zazwyczaj nie pasują one do innych konstrukcji kalibratorów.

Kalibrator z suchym blokiem jest bardzo podobny w konstrukcji. Suchy blok" jest metalowym pustym cylindrem wewnątrz kalibratora, w którym można umieścić trzpień instrumentu. Kalibrator może być dostosowane z różnych wkładek wielkości, aby upewnić się, że trzon instrumentu pasuje do wewnętrznej średnicy wnętrza cylindra. To maksymalizuje transfer ciepła i jego szybkość. Poniższy obrazek przedstawia blok z różnymi średnicami wkładek, tzw. tuleje adaptacyjne.

Ok, powiedzmy więc, że używamy kalibratora suchego bloku firmy SIKA.

Jakie są etapy kalibracji termometru oporowego?

1. Sprawdź, czy instrument i kalibrator nie mają wad, pęknięć, wgnieceń lub problemów elektrycznych.

Upewnij się, że działają! Upewnij się, że żadne części nie są uszkodzone lub naruszone, ponieważ kalibracja może być wykonywana w wysokich temperaturach. Jeśli instrument lub kalibrator jest w jakikolwiek sposób uszkodzony, może to spowodować niebezpieczne sytuacje. Gdy coś jest uszkodzone, wyślij to do naprawy lub wymień, NIE kalibruj!

2. Upewnij się, że masz jasny plan kalibracji.

Kalibracja temperatury jest często wykonywana według pięciu punktów w zamierzonym zakresie przyrządu. W tym przypadku będziemy używać termometru rezystancyjnego o klasie dokładności B. Termometry rezystancyjne klasy B (z czujnikiem nawiniętym na drut) są używane dla temperatur pomiędzy -196 ^oCa +600 ^oC. Wiemy więc, że chcemy użyć pięciu punktów z tego zakresu. Ale kalibrator suchego bloku, którego używamy, może symulować tylko dodatnie temperatury, więc wybranie ujemnej temperatury jako jednego z punktów nie jest dobrym pomysłem. Powiedzmy, że wybierzemy pięć punktów w następujący sposób: 20 ^oC, 100 ^oC, 150 ^oC, 250 ^oCi 500 ^oC. Możemy spojrzeć na tabelę (zajrzyj do klasy B) poniżej, aby sprawdzić odpowiednie wartości rezystancji, których możemy się spodziewać w tych temperaturach. Kiedy podniesiemy temperaturę i sprawdzimy, co pokazuje termometr oporowy, to właśnie tych wartości będziemy szukać. Są to wartości 107,64-107,95 Ω, 138,20-138,81 Ω, 156,93-157,72 Ω, 193,54-194,66 Ω i 280,04-281,91 Ω. Widać teraz wyraźnie, jak zakres rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

3. Sprawdź pięć punktów pomiarowych i zapisz, co daje termometr oporowy.

Zaczynamy od pierwszego punktu temperaturowego. Ustawiamy kalibrator na żądaną temperaturę ręcznie lub możemy skorzystać z jednego z zainstalowanych trybów, gdzie będzie on robił temperatury automatycznie. My tę kalibrację wykonamy ręcznie. Pierwsze ustawienie to 20 ^oC. Kalibrator zacznie się nagrzewać. Jeśli kalibrator jest trochę starszy i próbujesz symulować bardzo wysokie temperatury, może to chwilę potrwać! Kiedy kalibrator osiągnie pożądaną przez nas temperaturę, sprawdzamy to za pomocą wskaźnika kalibratora. Powinien on wskazywać dokładnie 20 ^oC, do maksymalnej ilości miejsc po przecinku, jaką będzie w stanie pokazać. Następnie sprawdzamy wyjście termometru oporowego i zapisujemy co widzimy. Następnie porównujemy to z granicami, które ustaliliśmy w kroku 2. Czy odczyt mieści się pomiędzy granicami? Zróbcie to dla wszystkich pięciu punktów pomiarowych i zapiszcie, jaki jest wynik.

4. Przyjrzyj się wynikom! Czy urządzenie jest dokładne?

Powiedzmy, że nasze wyniki są takie, jakie widzimy w poniższej tabeli. W pierwszej kolumnie widzimy, co wskazuje (bardzo dokładny) kalibrator. Druga kolumna pokazuje nam co nasz przyrząd wskazuje w Ohmach. Następnie trzecia kolumna wskazuje odczyt kalibratora przełożony na Ohm, a czwarta kolumna pokazuje jak bardzo odczyt przyrządu testowego odbiega zatem od odczytu kalibratora. Piąta kolumna pokazuje dopuszczalną tolerancję w każdym punkcie temperatury.

Najwyraźniej wszystkie pomiary mieszczą się w dopuszczalnych tolerancjach. Oznacza to, że przyrząd jest uznawany za dokładny zgodnie z jego klasą dokładności. Do tych obliczeń użyliśmy bardzo przydatnego kalkulatora firmy FLUKE: PT100 Calculator | Fluke Calibration.