4 Sıcaklık kalibrasyonu hakkında sık sorulan sorular!

Ölçüm yalnızca sonuçlar güvenilir olduğunda yapılmalıdır. Sıcaklık ölçümü de bundan farklı değildir. Sıcaklığı doğru bir şekilde ölçmek için termometrenizdeki sonuçlara veya termokuplunuzun elektrik çıkışına güvenebilmeniz gerekir.

Odanızdaki termometrenin 21 ^oC'yi gösterdiğini düşünün. Gösterilen sıcaklığın doğru olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Belki de oda aslında 20,5 ^oC, hatta 23 ^oC'dir. Gösterilen sıcaklığın doğru olduğunu kesin olarak söyleyebilmek için termometreyi kalibre edebilirsiniz!

Sıcaklık kalibrasyonu nedir?

Bir termometreyi kalibre etmenin en basit ve yaygın kullanılan şekli karşılaştırmadır. Termometreyi tam sıcaklığını bildiğiniz bir şeyin (buz ve su dolu bir fincan gibi) içine yerleştirin ve termometrenin ne gösterdiğine bakın. Fincan söz konusu olduğunda, termometre 0 °C veya 32 °F'ye yakın bir yeri göstermelidir. Daha sonra termometreyi doğru sıcaklığı gösterecek şekilde ayarlayabilirsiniz. Bu kulağa kaba gelebilir, ancak aslında aynı fikri son derece hassas aletleri kalibre etmek için de kullanabilirsiniz! Bu konuda daha sonra bilgi vereceğiz.

Çok hassas kalibrasyona sabit nokta kalibrasyonu denir. Sabit nokta kalibrasyonu için çinko, su veya argon gibi belirli bir maddenin erime noktası, donma noktası veya üçlü noktası çok hassas bir şekilde oluşturulur. ITS-90'a göre bu noktaların tam olarak ne olması gerektiğini bildiğimiz için, sıcaklık göstergesi veya termometre tarafından gösterilen ölçüm son derece ayrıntılı olarak değerlendirilebilir.

Sıcaklık kalibrasyonu neden önemlidir? Bu gerekli midir?

Kalibrasyonun önemi tamamen uygulamaya bağlıdır. Barbekünüzün 205 ^oCyerine 202 oC göstermesi o kadar da önemli değildir (en azından bizim için!), ancak bir hastanın ateşinin 39 ^oCmi yoksa 41 ^oCmi olduğunu bilmek büyük bir fark yaratır! Bunlar uç noktalardır ve ölçüm doğruluğu açısından farklı gereksinimleri olan birçok farklı uygulama vardır. Bazen ölçümlerinizin doğru olduğunu bilmek gerekebilir, bazen de bazı yanlışlıklara izin verilebilir.

Peki cihazınızı kalibre etmeniz gerekip gerekmediğini nasıl anlarsınız?

Bu, duruma ve kurulum protokollerine bağlıdır. Garip bir okuma görürseniz, bir bardak buz ve suya benzer bir test yapabilir ve cihazınızın yakın olup olmadığını kontrol edebilirsiniz. Ancak çok daha yaygın olanı, doğruluk gereksinimleri için standartların mevcut olmasıdır. Bunun nedeni genellikle herhangi bir prosesin belirli doğruluk marjları dahilinde çalışacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Yanlış bir sıcaklık okuması belirsizliğe neden olur! Kalibrasyonun genellikle her yıl olmak üzere belirli bir süre sonra önceden yapılmasının nedeni de budur. Bu, okumaların her zaman güvenilir ve doğru olmasını sağlar.

Doğruluk yaygın olarak nasıl tanımlanır?

Özellikle analog bir termometre söz konusu olduğunda, yüksek kaliteli cihazların doğruluğu genellikle toplam ölçüm aralığının bir yüzdesi olarak ifade edilir. Dolayısıyla, toplam ölçüm aralığı 0 - 100 ^oCve doğruluk Sınıf 1.0 ise, bu termometrenin 1 santigrat dereceye kadar doğru olacağı anlamına gelir. Bu doğruluğa tam ölçekte doğruluk da denir. Yani ölçtüğünüz şey tam olarak 50 ^oCise, bu özel termometre 49-51 ^oCaralığında bir yeri göstermelidir. Ölçüm bu aralığın dışına çıkarsa, termometrenin hatalı olduğu kabul edilir. (Bu aynı zamanda doğru sıcaklık aralığını seçmenin neden bu kadar önemli olduğunu da açıklar, çünkü aynı termometrede 0 ila 5 ^oCarasındaki bir sıcaklığı ölçmek gerçek sıcaklıktan %20'ye kadar sapmaya tabidir!)

Direnç termometreleri için doğruluk genellikle sınıf olarak bir harfle gösterilir. En yaygın sınıflar B, A ve AA sınıfıdır. B Sınıfı en az doğru ve AA Sınıfı en doğru olanıdır. Bu sınıflar uluslararası olarak IEC 60751 normunda tanımlanmıştır. En güncel versiyonu burada bulabilirsiniz: IEC 60751:2022.

Bir cihaz Sınıf B doğruluğuna sahip olduğunda, cihaz ± (0,30 + 0,0050 | t |) ^oCsapma gösterebilir; burada t mutlak gerçek sıcaklıktır. İzin verilen sapma pozitif ve negatif ölçüm aralıkları için aynıdır ve doğruluğun tanımlanma şekli nedeniyle, aralık arttıkça cihazın daha fazla derece sapmasına izin verilir.

Bazı örnekler

Örnek olarak 100 ^oC'lik bir sıcaklığı ele alalım. Formül bize ± (0,30 + 0,0050 | 100 |) = 0,8 ^oCdeğerini verir. Yani cihazın doğru kabul edilebilmesi için 99,2 ile 100,8 ^oCarasında bir değer göstermesi gerekir.
Şimdi 400 ^oCgibi daha yüksek bir sıcaklığı ele alalım. Formül bize ± (0,30 + 0,0050 | 400 |) = 2,3 ^oCdeğerini verir. Bu kez cihazın 397,7 ile 402,3 ^oCarasında bir yeri göstermesine izin verilir.

Özellikle rezistans termometreler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, rezistans termometreler hakkındaki blogumuza göz atın veya teknik açıdan daha yatkınsanız, WIKA tarafından yapılan bu teknik açıklamaya bir göz atın.

Termokupllar için Sınıf 1 ve Sınıf 2'nin en yaygın olduğu başka bir sınıf sistemi kullanılır, ancak özel doğruluklar da elde edilebilir. Bunlar uluslararası olarak başka bir norm olan IEC 60584-1'de tanımlanmıştır. En güncel versiyonu burada bulabilirsiniz: IEC 60584-1:2013. Bununla birlikte, termokupllar birçok farklı malzeme kombinasyonuna sahip olduğundan, Sınıf 1 doğruluğu her termokupl türü için aynı anlama gelmeyebilir. Ölçüm aralığı termokupllarda genellikle termometrelere veya direnç termometrelere göre daha yüksek olduğundan, toleranslar da biraz daha yüksektir.

Bir örneğe göz atalım. K tipi bir termokupl için Sınıf 1 doğruluk formülü ± (1,5 veya 0,0050 | t |) ^oC'dir, burada büyük olan değer geçerlidir. Formülde artık artı işareti yerine "veya" olduğuna ve başlangıç değerinin dirençli termometrelere göre çok daha yüksek olduğuna dikkat edin. Ayrıca, daha büyük değer geçerlidir, bu nedenle doğruluğun 1,5 ^oC'de sabit olduğu bir nokta vardır, bundan sonra gerçek sıcaklığın %0,5'ine değişir. Bu özel Sınıf için bu 300 ^oC'de olacaktır (0,0050 x 300 = 1,5). Termokupllar hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, WIKA tarafından hazırlanan bu teknik makaleye göz atın.

Kalibrasyon prosedürü

Bu makalede sıcaklık kalibrasyonu hakkında aldığımız dört ana sorunun yanıtlarına bağlı kalıyoruz, ancak bu blogda kalibrasyon prosedürünün bir örnekle daha derinlemesine bir açıklamasını takip ediyoruz.

Kalibrasyon, sunduğumuz kalibratörler veya ilgili herhangi bir şey hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, bize bildirin!