Cómo elegir el termómetro correcto

Error de medición

Cómo elegir correctamente un termómetro

A la hora de realizar la calibración de temperatura, es importante elegir el termómetro correcto para la sonda de referencia y el dispositivo bajo prueba. Estos son algunos factores a considerar:

Precisión

Termómetros de resistencia Muchos termómetros ofrecen especificaciones de ppm, ohmios y/o temperatura. La conversión de ohmios o ppm a temperatura depende del termómetro utilizado. Para una sonda de 100 Ω a 0 µC, 0,001 Ω (1 mΩ) equivale a 0,0025 µC o 2,5 mK. 1 ppm también equivale a 0,1 mΩ o 0,25 mK. También debe prestar atención a si el indicador técnico es "lectura" o "rango". Por ejemplo, "lectura de 1 ppm" es 0,1 mΩ a 100 Ω, mientras que "rango de 1 ppm" es 0,4 mΩ a 400 Ω de escala completa. ¡La diferencia es enorme!

Al verificar las especificaciones de precisión, recuerde que la incertidumbre de la lectura tiene un impacto muy pequeño en la incertidumbre total del sistema de calibración, y comprar el termómetro con la incertidumbre más baja no hace ninguna diferencia. siempre tiene sentido económico. El método de análisis "Bridge-Super Resistance Thermometer" es un buen ejemplo. Un puente de 0,1 ppm cuesta más de 40.000 dólares, mientras que un termómetro de superresistencia de 1 ppm cuesta menos de 20.000 dólares. Si analizamos retrospectivamente la incertidumbre total del sistema, queda claro que un puente sólo mejora el rendimiento en una pequeña cantidad (0,000006 °C en este caso) a un costo muy alto.

Al realizar mediciones de resistencia de alta precisión, asegúrese de que el dispositivo de lectura pueda eliminar los errores térmicos de EMF causados ​​por las diferentes conexiones metálicas en el sistema de medición. Una técnica común para eliminar los errores térmicos de EMF es utilizar una fuente de corriente CC conmutada o CA de baja frecuencia.

Resolución

Ojo con este indicador. Algunos fabricantes de termómetros confunden resolución con precisión. Una resolución de 0,001 °C no significa una precisión de 0,001 °C. En general, un termómetro con una precisión de 0,001 °C debe tener una resolución de al menos 0,001 °C. La resolución de la pantalla es muy importante al detectar pequeños cambios de temperatura, por ejemplo, al controlar la curva de solidificación de un recipiente de punto fijo o al comprobar la estabilidad de un baño de calibración.

Linealidad

La mayoría de los fabricantes de termómetros proporcionan especificaciones de precisión a una temperatura (normalmente 0 °C). Esto es útil, pero a menudo se mide un amplio rango de temperaturas, por lo que es importante saber qué tan preciso es el termómetro en su rango operativo. Si un termómetro es muy lineal, sus especificaciones de precisión serán las mismas en todo su rango de temperatura. Sin embargo, todos los termómetros tienen cierto grado de no linealidad y no son completamente lineales. Asegúrese de que el fabricante proporcione especificaciones de precisión sobre el rango operativo o especificaciones de linealidad que utiliza al calcular la incertidumbre.

Estabilidad

Debido a que las mediciones se realizan en una amplia gama de condiciones ambientales y durante varios períodos de tiempo, la estabilidad de la lectura es muy importante. Asegúrese de verificar el coeficiente de temperatura y las especificaciones de estabilidad a largo plazo. Asegúrese de que los cambios en las condiciones ambientales no afecten la precisión del termómetro. Todos los fabricantes de renombre proporcionan indicadores de coeficiente de temperatura. Las métricas de estabilidad a largo plazo a veces se combinan con métricas de precisión, por ejemplo, "1 ppm, 1 año" o "0,01 °C, 90 días". Es difícil calibrar cada 90 días, por lo que se calcula y utiliza un indicador de 1 año en el análisis de incertidumbre. Tenga cuidado con los proveedores que ofrecen indicadores de "deriva 0". Cada termómetro tiene al menos un componente de deriva.

Calibración

Algunos termómetros tienen especificaciones técnicas que “no requieren recalibración”. Sin embargo, según la última versión de las directrices ISO, todos los equipos de medición deben calibrarse. Algunos termómetros son más fáciles de recalibrar que otros dispositivos. Utilice un termómetro que pueda calibrarse a través de su panel frontal sin software especial. Algunos termómetros más antiguos almacenan datos de calibración en la memoria EPROM y se programan con software personalizado. Esto significa que el termómetro debe enviarse al fabricante para su recalibración, ¡quizás al extranjero! Dado que la recalibración requiere mucho tiempo y dinero, evite utilizar un termómetro que todavía utilice un potenciómetro manual para su ajuste. La mayoría de los termómetros de CC se calibran utilizando un conjunto de resistencias estándar de CC altamente estables.

Calibrar un termómetro o puente de CA es más complejo y requiere un divisor de voltaje inductivo de referencia y resistencias estándar de CA de precisión.

Trazabilidad

Medir la trazabilidad es otro concepto. Con buenos estándares de resistencia CC, la trazabilidad de los termómetros CC es muy sencilla. La trazabilidad de los puentes y termómetros de CA es aún más compleja. Muchos países aún no han establecido la trazabilidad de la resistencia a la CA. Muchos otros países con estándares de CA trazables dependen de resistencias de CA calibradas mediante termómetros o puentes que son diez veces más precisos, lo que aumenta significativamente la incertidumbre de medición del propio puente.

Comodidad

Los esfuerzos para mejorar la productividad son interminables. Por tanto, necesitas un termómetro que ahorre el mayor tiempo posible.

Visualización directa de la temperatura: muchos termómetros solo pueden mostrar la resistencia o el voltaje bruto. La temperatura es la visualización más útil, así que utilice un termómetro que pueda convertir la resistencia o el voltaje en temperatura y asegúrese de proporcionar varios métodos de conversión, etc.

Varios tipos de entradas: lo más probable es que calibres una amplia variedad de sensores de temperatura, incluidos PRT de 3 y 4 cables, termistores y termopares. Los termómetros que pueden medir múltiples tipos de entradas ofrecen el mejor valor y la mayor flexibilidad.

Curva de aprendizaje - Utiliza un termómetro sencillo y fácil de usar. Los puentes se han utilizado durante muchos años y proporcionan un buen rendimiento de medición, pero requieren una inversión significativa en capacitación del operador (y requieren una computadora externa para calcular la temperatura obtenida de la resistencia).

Multiplexores para expandir canales: la capacidad de expandir el sistema de medición con multiplexores también puede aumentar en gran medida la productividad cuando el trabajo de calibración incluye un baño del mismo tipo de sonda.

Interfaz digital: para lograr la recopilación y calibración de datos automatizadas, la interfaz de la computadora es clave. La calibración automática se logra mediante interfaces RS-232 o IEEE-488 y software de calibración que se pueden conectar a termómetros u otros componentes del sistema (baños de termostato y multiplexores).