Para medir la temperatura con PRT, la correlación del cambio de temperatura con la resistencia del elemento sensor se consigue a través de ecuaciones y coeficientes lineales. En general , la mayor parte de los indicadores termométricos admiten estas ecuaciones de modo que el cálculo del valor de temperatura desde el valor de resistencia se efectúa de forma automática , como las ecuaciones ITS-90, las ecuaciones Calender Van Dusen (CVD), las ecuaciones polinómicas. Los mejores resultados con los PRT se calculan con las ecuaciones ITS-90. Los modelos mucho más viejos de medidores de temperatura como el elitech rc-4hc y los PRT no calibrados pueden emplear las ecuaciones CVD.

La temperatura es quizás el parámetro físico mucho más extensamente medido. En la actualidad , la temperatura puede medirse de diversas formas. La disponibilidad de diferentes opciones de medición expone naturalmente una secuencia de cuestiones.¿De qué forma puedo medir la temperatura? ¿Qué precisión tienen mis mediciones? ¿Cuál es el más destacable instrumento para medir la temperatura?¿Es requisito calibrar el aparato de medición?

Mantenimiento de la validez de las normas

Figura 2. La compensación de la unión de referencia es el factor más importante en las mediciones de temperatura con termopares, que mejora de manera significativa la precisión. Observación : Ciertos desarrolladores no detallan el papel de este importante aspecto en la precisión.

Para asegurar la congruencia de los valores medidos tomados por el instrumento de medida con otros valores medidos.

Las informaciones de los termómetros para la medición y el control de la temperatura las determinan los ingenieros de diseño. Dentro de estas especificaciones , asimismo debe especificarse la precisión del termómetro. El ingeniero de diseño, el ingeniero de calidad o el experto en medición especifican los requisitos de medición del termómetro. Se estima que la medición sea llevada a cabo por un técnico en instrumentación, y que este tenga suficientes entendimientos sobre los requisitos de medición.

Una vez que el sensor de temperatura entre en contacto con la superficie cuya temperatura se quiere medir, es requisito esperar un tiempo para que la temperatura se estabilice. Para que el termómetro se estabilice en la temperatura medida, la sonda debe sumergirse a una profundidad suficiente. Algunos termómetros necesitan una mayor profundidad de inmersión. En general , los termómetros de precisión tienen que hundirse en un baño líquido o seco hasta una profundidad de unos 15 cm (6 pulgadas); la profundidad de inmersión especificada cambia en proporción al diámetro de la sonda. Para obtener una aceptable precisión y seguridad en la medición, es necesario agitar el líquido cuya temperatura se quiere medir. Debido a las burbujas de aire que se forman entre la sonda y las superficies sólidas, el tiempo de equilibrio se alarga , en un caso así es requisito sumergir la sonda a mayor hondura. Ciertos termómetros especiales realizan la medición desde la área , en ocasiones es realmente difícil sumergir el cable de la sonda a mayor hondura por el hecho de que no es compatible elevadas temperaturas.

Apoyo : Además de la experiencia, es importante que tenga acceso a expertos. Si puede obtener respuesta a sus preguntas por teléfono, es señal de que trata con una buena organización. Intente averiguar el tiempo medio de reparación, en tanto que es probable que se encuentre con retrasos importantes si el equipo se manda a distintas países para su reparación.

En la Tabla 2 se comparan las características propias de rango de medición, precisión y coste de los sensores de temperatura. Los costes de los sensores de medición precisa de la temperatura son elevados. Por norma general , la precisión de la medición puede verse comprometida en rangos de temperatura extensos.

Determinar la precisión de los valores medidos por el instrumento de medida.

En las mediciones de temperatura con termopares, la compensación de la unión de referencia es un factor importante para la precisión de la medición. Las tablas de termopares se basan en el valor de la unión de referencia a 0 °C. Sin embargo , con las uniones de referencia externas , la unión de referencia puede medirse utilizando un baño de hielo, los plataformas del termopar suelen estar conectados de manera directa al indicio de temperatura, en tal caso las desviaciones por encima de 0 °C debidas a la temperatura ambiente se compensan automáticamente. Para medir la temperatura de la unión se usa un termistor, el indicador mide la resistencia del termistor y calcula la corrección que se requiere para el termopar.

Termopares – Termopares (TC)

La precisión de medición precisa debe determinarse esmeradamente. Las precisiones bajas causan errores y suponen una carga económica. Los errores en la precisión de medición provocan tiempos de inmovilidad , consumo insignificante de energía, elevados fallos de producción, accidentes laborales y problemas médicos pública.

Las tablas de precisión del fabricante (especificación) pueden presentarse de distintas maneras. Normalmente , los valores de precisión del desarrollador se dividen en pasos de temperatura y se manifiestan como temperatura, resistencia o tensión como unidad básica de medida. Los valores de precisión sencillos son valores fijos o cambiantes ; los valores de precisión complejos son una combinación de valores fijos y cambiantes. En el momento en que se utilizan valores de precisión variables , el valor de fallo admisible incrementa con el aumento de la temperatura medida.

Las clases de termopares se clasifican según el hilo metálico usado en todos y cada pata del termopar. Termopares de metales nobles, incluidos los termopares de tipo S, tipo R, tipo Au/Pt y tipo Pt/Pd, en los termopares de metales nobles un hilo es siempre de platino. La clase de termopares de metales nobles incluye el tipo B, el tipo E , el tipo J, el tipo K, el tipo N y el tipo T. Estos termómetros se clasifican en 2 clases de precisión distintas , con límites de error estándar y límites de fallo especiales. Los termómetros de la clase con límites de fallo especiales tienen una alta precisión de medición. La tabla de especificaciones de los termopares llamados con símbolos de letras está en la web del NIST o en la monografía 175 del NIST.

Tabla 3. Vista general de las pantallas de los termómetros electrónicos

Puede transformar la unidad base resistencia o tensión en temperatura. La conversión es dependiente de la sensibilidad del sensor de temperatura. Por poner un ejemplo , un cambio de temperatura de 1 °C provoca un cambio de resistencia de 0,4 Ω en un PRT de 100 Ω, un cambio de resistencia de 0,1 Ω en un SPRT de 25 Ω y un cambio de resistencia de 1000 Ω en un termistor. Esto significa que el efecto de un cambio de temperatura de un nivel en la resistencia puede ser muy pequeño o muy grande. Por poner un ejemplo , los medidores con una precisión de ± 1 Ω, sensores con la mayor sensibilidad a la temperatura, deben usarse con termistores.

Para la verificación y el ajuste de la temperatura de ultracongeladores, hornos, armarios de aire acondicionado, el termómetro se pone directamente dentro de estos aparatos, es requisito registrar los datos de temperatura durante múltiples horas para contrastar el funcionamiento. Al mismo tiempo , se registran valores estadísticos como la media, el máximo, el mínimo y la desviación estándar en el momento en que es necesario.

Garantía La calibración es garantía. En primer lugar , se determina que se proporcionan los valores de precisión del desarrollador y, a continuación , se garantiza la validez de estos valores de precisión del fabricante en todo el tiempo. Lo último en lo que debería meditar es en tener instrumentos que no hacen más que ocupar espacio innecesariamente.

El NIST es el Centro Nacional de Metrología responsable de los patrones nacionales en Estados Unidos. La metrología es la ciencia de la medición y, además de la investigación básica en la materia, candela por el uso conveniente de los instrumentos de medida en las mediciones similares con las ocupaciones industriales, económicas, la salud pública y la seguridad laboral. La trazabilidad al NIST o a otro Centro Nacional de Metrología se consigue a través de la medición.

La presencia de una unión de referencia tiene un efecto positivo en la precisión de la medición de la temperatura del termopar, como se detalla en la monografía NIST 175, Tabla de termopares, la temperatura del punto de referencia es 0 ° C. Si se dispone de una unión de referencia externa, para esto se utiliza un baño de hielo, normalmente los termopares se conectan directamente a los plataformas de entrada del termómetro calibre, que están a temperatura ámbito. De esta manera , el indicador de medición proporciona una compensación automática de la desviación del valor de referencia de unión 0°C a la temperatura ámbito.

La temperatura es quizás el parámetro físico mucho más extensamente medido. Actualmente , la temperatura puede medirse de distintas formas. La disponibilidad de diferentes opciones de medición expone naturalmente una sucesión de preguntas.¿Cómo puedo medir la temperatura? ¿Qué precisión tienen mis mediciones? ¿Cuál es el más destacable instrumento para medir la temperatura?¿Es necesario calibrar el aparato de medición?

Lo que todo técnico debe saber sobre medición y calibración de la temperatura

Existen muchos factores que buscar en las organizaciones que dan resoluciones para dispositivos de medición. Ahora se hablan de ciertos de ellos:

Los factores empleados con estas ecuaciones se determinan a lo largo del desarrollo de calibración , y estos factores se indican en las tablas de relación resistencia-temperatura de los informes de medición. Algunos PRT industriales económicos tienen la posibilidad de utilizarse sin medición. Estos PRT deben ajustarse a reglas como IEC80751 o ASTM1137. Estas normas detallan los coeficientes CVD y las tolerancias dependientes de la temperatura. No obstante , la precisión de las sondas puede mejorarse de manera significativa a través de medición.

Los termómetros que aparecen en la tabla 2 tienen que utilizarse con un indicio numérico. Los mucho más adecuados son los diseñados para la medición directa de la temperatura. La Tabla 3 cuenta los requisitos que debe cumplir un óptimo indicio de termómetro.

Los factores utilizados con estas ecuaciones se determinan a lo largo del proceso de calibración , y estos factores se indican en las tablas de relación resistencia-temperatura de los reportes de calibración. Algunos PRT industriales económicos tienen la posibilidad de usarse sin calibración. Estos PRT tienen que ajustarse a normas como IEC80751 o ASTM1137. Estas normas detallan los factores CVD y las tolerancias dependientes de la temperatura. No obstante , la precisión de las sondas puede mejorarse de manera significativa mediante medición.

Figura 1. Modelización del circuito del termopar: Los hilos A y B son de 2 metales distintas. T1 es la temperatura en la unión de medición y T2 es la temperatura en la unión de referencia. En este modelo, el valor de la tensión medida no es la tensión en el punto T1, sino más bien la diferencia entre las tensiones en los puntos de medición y de referencia.

¿De qué manera se mide la temperatura?

La escala de temperatura ITS-90 definida por el BIPM (Bureau International Poids et Measure) (Oficina En todo el mundo de Pesas y Medidas) es utilizada por países de todo el mundo para garantizar la congruencia en las mediciones de temperatura. La precisión de las mediciones de los instrumentos viene determinada por el patrón de alta precisión con el que se comparan. Estas mediciones forman una cadena de comparación, que comienza con las mediciones de referencia del usuario final sobre el lote , pasa por los laboratorios de medición en el nivel secundario y llega hasta los patrones internacionales en el Instituto Nacional de Metrología.

Experiencia: Absolutamente nadie puede esperar que se transforme en un especialista en calibración de temperatura por sí solo. Posiblemente deba recurrir de manera directa a la experiencia de la organización de la que consiguió el aparato , por lo que necesitará trabajar con una organización experta en medición de temperatura.

Usando un patrón de calibración de alta precisión, puede detectar de manera más verdadera los dispositivos de campo fuera de tolerancia que deben calibrarse. En la tabla siguiente puede ver las frecuencias de error que se generan en las calibraciones efectuadas con distintas relaciones de incertidumbre de prueba. En este ejemplo de tabla, 950 de 1000 gadgets calibrados están verdaderamente dentro de la tolerancia detallada. Si se calibran 1000 gadgets con una relación de indecisión de prueba de 2:1, 925 de ellos estarán en la tolerancia (aceptados ), 12 de los admisibles (incorrectamente admitidos ) están en realidad fuera de la tolerancia. Además , 41 de los 75 dispositivos fuera de tolerancia (rechazados incorrectamente) deberían aceptarse realmente dentro de tolerancia. El coste de medición de cada dispositivo rechazado incorrectamente es a partir de 50.- USD, y en la industria de procesos químicos, detener el proceso gracias a este dispositivo imperfecto puede ocasionar un coste mínimo de 10 .000.- USD.

La amplia gama de productos de Fluke Calibration incluye calibradores, patrones, programas de programa y soluciones de servicio, formación y asistencia. Nuestros clientes del servicio son laboratorios de todo el planeta que realizan calibraciones eléctricas, de temperatura, presión y fluidos, y nuestros artículos también se usan en pruebas de producción, I+D y servicio técnico.

En los termómetros, la resolución tiende a ser seleccionable por el usuario. Es requisito seleccionar un termómetro con una resolución que responda a la precisión deseada, no obstante , resolución no es lo mismo que precisión, la resolución es un aspecto limitante de la precisión. En los termómetros de vidrio líquido y de aguja, la resolución es el factor más esencial que afecta a la precisión, aparte de la calibración.

Si los termómetros miden habitualmente valores fuera de tolerancia, tienen que aumentarse los intervalos de calibración o reemplazarse los termómetros. Para revisar el desempeño de los termómetros dentro del periodo de medición en curso y registrar su rendimiento , se emplea un baño de hielo o un punto triple de agua (TIP). De este modo , se evitan o limitan las lecturas fuera de tolerancia de los termómetros certificados de precisión y calibración.

Fluke – Medición

La unión formada por la soldadura de los extremos de 2 metales de aleaciones diferentes produce una pequeña señal de tensión proporcional a la temperatura, y tales sensores de temperatura se denominan Termopares-Termopares. Los termopares tienen dos uniones, una unión, llamada unión de medida, está situada en el punto y final de la sonda del sensor, la otra unión está situada en el bloque conector de entrada del indicio para otorgar esta compensación, el termistor descubre la temperatura ambiente de hoy y da la corrección necesaria para la medida de temperatura del termopar.

Termómetros de resistencia de platino

Garantizar la confiabilidad de medición del instrumento de medida.

En la Tabla 2 se equiparan las peculiaridades propias de rango de medición, precisión y coste de los sensores de temperatura. Los costos de los sensores de medición precisa de la temperatura son elevados. Por norma general , la precisión de la medición puede verse comprometida en rangos de temperatura amplios.

La división Fluke Calibration fabrica los patrones de temperatura primarios que necesita para calibrar los sensores de temperatura, empezando por los baños de temperatura constante y continuando con los baños de temperatura seca, que son extraordinariamente estables y empleados por los institutos nacionales de metrología. Para apps de termómetros de precisión, los termómetros y calibradores de Fluke Calibration son muy precisos y fáciles de utilizar. Los registradores de datos de humedad y temperatura de Fluke Calibration ponen fin al registro en papel.

Mantener la validez de los equipos calibrados es una sección esencial de la garantía de calidad. No hay garantía de que un termómetro calibrado continúe calibrado de manera continua en todo el tiempo. Los cambios en la relación de temperatura de los termómetros empleados en todo el tiempo se corrigen repitiendo el proceso de medición a intervalos regulares.

Termopares – Termopares (TC)

Lo que todo técnico ha de saber sobre medición y calibración de temperatura

Termistores

El termistor es un material semiconductor y su resistencia eléctrica cambia con la temperatura en una relación no lineal. Los termistores son preferibles por su sensibilidad, pequeño tamaño, robustez y bajo coste. La precisión del termistor es dependiente de su diseño y construcción. Los termistores de bajo coste acostumbran a utilizarse en apps eléctricas. Por otra parte , los termistores de precisión pueden desafiar a los SPRT por su gran exactitud y también se usan como patrones de calibración.

Para revisar el rendimiento energético de sistemas de vapor, torres de refrigeración, intercambiadores de temperatura, sistemas de refrigeración, turbinas, máquinas de combustión externa o interna, es necesario medir la diferencia entre las temperaturas de entrada y salida. Estas mediciones se efectúan en ocasiones con termopares, sensores de película fina o dispositivos de medición de temperatura por infrarrojos por medio de cañerías. Para obtener desenlaces muy precisos, es requisito utilizar vainas termométricas en sitios correctos de la entrada y la salida.

Hay tres razones principales para calibrar un instrumento:

La relación resistencia-temperatura de los termistores se describe mediante múltiples ecuaciones polinómicas diferentes. En una forma de la ecuación, la temperatura T(R) se calcula basándose en el valor de la resistencia; en la otra forma de la ecuación, la resistencia se calcula basándose en la temperatura R(T). En la versión estándar de estas ecuaciones hay 4 coeficientes , pero en la ecuación Steinart-Hart bastan tres coeficientes.

Solución completa: La organización que escoja debe disponer de una gama completa de productos para satisfacer sus necesidades y opciones, tal es así que pueda seleccionar el aparato que verdaderamente satisfaga sus requisitos, en lugar de seleccionar entre la limitada gama de modelos de que dispone. Si, más adelante , quiere emplear un programa de software de automatización para acrecentar la eficacia , recuerde que sólo va a estar vinculado a una organización, en tanto que los programas de programa de automatización solo son correctos para los equipos de la organización a la que pertenecen.

NIST y calibración

Aparte de la trazabilidad, en ciertos casos , las organizaciones similares con la calibración necesitan acreditación. La acreditación garantiza que se cumplen los requisitos profesionales del servicio de calibración prestado mediante la aplicación de programas y procedimientos adecuados de calidad y capacitación. El certificado de medición emitido por un laboratorio de calibración acreditado transporta el logotipo del organismo de acreditación.

Lo que todo técnico debe saber sobre medición y calibración de la temperatura

El concepto de precisión tiene 2 elementos importantes , la repetibilidad y la resolución. Estos 2 componentes importantes tienen que tenerse presente junto con otros componentes que afectan a la precisión. La seguridad en los resultados de las mediciones repetidas se define como repetibilidad. La repetibilidad del instrumento de medida se garantiza a través de una medición periódica. La repetibilidad del termómetro se garantiza registrando los resultados de las mediciones periódicas en el punto triple del agua en todo el tiempo.

¿Qué buscar en las organizaciones que fabrican equipos de calibración de temperatura?

Precisión, repetibilidad y resolución de los termómetros

El termómetro de resistencia de platino (PRT) contiene un bobinado de alambre de platino de alta pureza. La resistencia del elemento PRT exhibe el cambio más lineal con la temperatura en comparación con otros géneros de sensores. El termómetro de resistencia de platino estándar (SPRT) se usa en los laboratorios nacionales de normalización y en la industria para efectuar mediciones de temperatura de alta precisión trazables a la escala de temperatura de 1990 (ITS-90). El artículo completo de la ITS-90 puede consultarse en:

Según el enfoque general de calibración , las incertidumbres de los patrones empleados en la medición deben ser excelentes con relación a la precisión del termómetro sometido a prueba. De este modo , se evitan probables fallos a lo largo de la comparación. Si en la práctica militar y otras prácticas industriales se detalla la Relación de Indecisión de Prueba (TUR) 4: 1, se entiende que la indecisión total de los patrones de calibración es 4 veces mejor que la precisión detallada del termómetro sometido a prueba, la indecisión total del patrón utilizado es el 25% de la exactitud del termómetro sometido a prueba, si la Relación de Indecisión de Prueba (TUR) 2: 1, la indecisión total de los patrones de medición es 4 veces mejor que la exactitud especificada del termómetro sometido a prueba: 1, la incertidumbre total de los estándares de calibración es 2 ocasiones mejor que la precisión del termómetro bajo prueba que se está calibrando, la indecisión total del estándar usado es el 50% de la precisión del termómetro bajo prueba. Si el termómetro de referencia utilizado en la calibración tiene exactamente la misma incertidumbre que el termómetro sometido a prueba que se va a calibrar, la relación de indecisión de la prueba (TUR) se expresa como 1:1 y no se aconseja por el hecho de que se obtendrán desenlaces poco fiables.

La unión formada por la soldadura de los extremos de dos metales de aleaciones distintas produce una pequeña señal de tensión proporcional a la temperatura, y semejantes sensores de temperatura se denominan Termopares-Termopares. Los termopares tienen 2 uniones, una unión, llamada unión de medida, está situada en el punto final de la sonda del sensor, y la segunda unión, la unión de referencia, está conectada al instrumento de medida. El instrumento de medida mide 2 cosas el signo de tensión en el punto y final del termopar y la temperatura en la unión de referencia. Calculando estos 2 valores medidos, se calcula la temperatura en el punto final de la sonda. Hay que tener en cuenta que la señal de tensión producida por la sonda no es el valor absoluto de la temperatura del punto de medición, sino la diferencia de temperatura entre el punto de medición y el de referencia.

Los gadgets de medición y visualización de la temperatura acostumbran a calibrarse por comparación con termómetros de referencia. La precisión de la medición mejora a medida que disminuye la distancia entre los dos termómetros. El mejor procedimiento para conseguirlo es alinear los centros de los elementos sensores del termómetro de referencia y del termómetro que se está calibrando. Tenga presente que los puntos centrales de los sensores tienen la posibilidad de variar en función del tipo y modelo de sensor (como PRT, TC o sensores bimetálicos).

¿Cuál es la precisión de medición necesaria?

El procedimiento mucho más habitual para calibrar los sensores de temperatura consiste en extraerlos de su localización y sumergirlos en baños secos o microbaños. Con estos calibradores puede proporcionar un ambiente de temperatura permanente en un extenso rango y cotejar las temperaturas medidas por el sensor calibrado y un termómetro de referencia para garantizar una alta precisión.

En la figura 2, los cables del termopar están conectados a conductores de cobre en la entrada de unión del termómetro, formando una unión de referencia (J). La temperatura del bloque de unión (TJ) suele medirse con un termistor y compensarse numéricamente. La precisión de medición de la unión de referencia es un aspecto que acostumbra afectar a la precisión de medición de la temperatura.

El termistor es un material semiconductor y su resistencia eléctrica varía con la temperatura en una relación no lineal. Los termistores son preferibles por su sensibilidad, pequeño tamaño, solidez y bajo coste. La precisión del termistor depende de su diseño y construcción. Termistores de bajo coste Los valores numéricos se obtienen como producto de un cálculo. Por poner un ejemplo , los valores de precisión variable se expresan en partes por millón (PPM). Los valores de precisión fijos se aplican a todo el rango de medición. Por poner un ejemplo , se manifiestan en porcentaje del campo de medida.

Termistores

Acreditación: Aunque no tenga una petición de acreditación, trabajar con un desarrollador cuyo laboratorio de calibración esté acreditado le dará garantías. Como es sabido , un laboratorio con acreditación ISO 17025 es auditado técnica y organizativamente por expertos en acreditación.

Lo que todo técnico ha de saber sobre medición y calibración de temperatura

Cuando surge la necesidad de medir la temperatura, estamos con las preguntas en general antes mencionadas. Para medir la temperatura se utilizan diferentes instrumentos de medición: Termómetros de vidrio líquido (LIG), termopares (TC), termistores, detectores de temperatura por resistencia (RTD), Como alternativa , puede calibrar los sensores de temperatura sin precisar retirarlos de su localización. En este caso , se aplica un termómetro de referencia al entorno en el que está el sensor que debe calibrarse o a la caja del termómetro próxima.

Así , se proporciona la suficiente hondura de inmersión necesaria para las sondas. En ciertos casos , dado que el diámetro de la tubería es limitante para una inmersión suficiente , si las vainas de los termómetros se montan en la tubería, la sonda de temperatura se sumergirá en paralelo a la dirección del fluido y se garantizará una hondura de inmersión bastante.

En el momento en que aparece la necesidad de medir la temperatura, estamos con las cuestiones en general antes citadas. Para medir la temperatura se utilizan distintos instrumentos de medición: Termómetros de vidrio líquido (LIG), termopares (TC), termistores, detectores de temperatura por resistencia (RTD), termómetros de resistencia de platino (PRT), termómetros de resistencia de platino estándar (SPRT). En el presente artículo , encontraremos respuestas a los problemas con los que nos vamos a encontrar centrándonos en los dispositivos electrónicos de medida utilizados en la medición de la temperatura.