← Voltar para categoria Calibração

Como reduzir o maior contribuidor de erros na calibração de temperatura

Existem muitas fontes de erro ao realizar a calibração de temperatura em um bloco seco e, muitas vezes, é necessário fazer um orçamento de incerteza. A lista de fontes de erro é longa e compreende:

Por Henrik Bendsen, gerente de produto dos calibradores de temperatura JOFRA

Henrik Bendsen, gerente de produto dos calibradores de temperatura JOFRA

Henrik Bendsen, gerente de produto dos calibradores de temperatura JOFRA

  • Gradiente axial
  • Gradiente horizontal
  • Coeficiente de temperatura
  • Carga
  • Resolução
  • Estabilidade
  • Drift
  • Histerese
  • inserção
  • Inserir idade
  • Erro de ajuste de curva

Normalmente, as especificações de um calibrador de temperatura são baseadas em testes realizados em "condições ideais". Por exemplo, a carga da pastilha é mantida no mínimo durante essas “condições ideais”, o que significa que o calibrador é carregado apenas com um sensor de referência. Esse cenário difere das condições em que o calibrador é realmente usado pelo usuário final para calibrar um sensor de grande diâmetro ou mais sensores calibrados ao mesmo tempo. Ambos são cenários que podem causar erros nos resultados da calibração se você não tomar precauções.

Então, o que você pode fazer para reduzir erros na sua calibração de temperatura? Bem, os dois maiores contribuidores para o erro são a carga do calibrador e o gradiente axial, então vamos dar uma olhada neles.

Erro devido ao carregamento

Se um calibrador for carregado com um sensor de diâmetro 10 mm, o erro causado por essa carga poderá chegar facilmente a 0,15 ° C ou mais, dependendo do calibrador em uso. O erro da carga não é um valor fixo, mas depende do diâmetro do sensor da UUT (Unidade em teste).

O erro causado pela carga pode ser facilmente reduzido para um décimo ou menos, apenas usando uma referência externa na pastilha junto com o sensor UUT. O sensor externo pode ser autônomo junto com um termômetro de mão externo ou, talvez ainda melhor, a referência externa pode ser conectada diretamente ao calibrador.

Ao conectar o sensor de referência externo ao calibrador, o sensor de referência pode servir a dois propósitos ao mesmo tempo. Antes de tudo, serve como referência indicando a precisão, mas ao mesmo tempo é usado como sensor de controle.

Ao usar um sensor de referência externo, o erro causado pela carga é reduzido drasticamente.

Calibração de temperatura - Maskiner

Erro devido ao gradiente axial

A maneira ideal de calibrar é em um banho com agitação muito alta e, portanto, obtendo uma homogeneidade de temperatura muito alta em torno do sensor que é calibrado. Existem várias razões pelas quais essa não é uma solução prática. Os calibradores de banho geralmente são grandes e pesados ​​e, portanto, não são práticos para calibração no local. Além disso, existe um problema de segurança com o risco de derramar óleo quente e os sensores sendo "poluídos" com óleo de silicone.

Por esses motivos, um calibrador de bloco seco geralmente é a solução escolhida ao realizar a calibração no local. O termo homogeneidade é agora substituído por gradientes axiais e radiais à medida que passamos de um banho líquido para um bloco seco.

Devido aos diâmetros relativamente pequenos da pastilha em um calibrador de bloco seco, o erro de vapor do gradiente radial é normalmente muito pequeno, normalmente 0,01 ° C. O erro do gradiente axial é normalmente muito maior, mesmo com uma carga relativamente pequena. Além disso, a contribuição do erro do gradiente axial está mudando com diferentes cargas e diferentes temperaturas.

Como minimizar erros de gradientes axiais

A primeira etapa a ser tomada para minimizar o erro do gradiente axial é escolher um calibrador com um design de zona dupla, pois esses tipos de calibradores têm uma zona de aquecimento principal na parte inferior do calibrador e uma zona superior que executa compensação pela perda de calor. Os calibradores de zona dupla são fornecidos com sensores internos especiais que podem medir a temperatura nas duas zonas e controlar a energia das zonas individuais.

Ao fazer isso, eles são capazes de equalizar as diferenças de temperatura. Para tornar esse sistema eficiente, os sensores de “zona” precisam ser colocados na pastilha ao lado e muito perto do sensor UUT.

Para minimizar o gradiente axial a um mínimo absoluto, esses sensores de zona devem influenciar diretamente na distribuição de energia para as duas zonas de aquecimento. O sistema que torna os calibradores de zona dupla capazes de equalizar a diferença de temperatura é chamado DLC (Dynamic Load Compensation) e normalmente está disponível apenas nos calibradores de temperatura de modelo top no mercado.

O valor da diferença de temperatura da parte inferior do calibrador e do 60 mm para cima é mostrado no visor do calibrador e o valor é usado pelo controlador para minimizar o gradiente axial. O resultado final é que o sistema DLC faz um bloco seco funcionar como um banho em relação à homogeneidade da temperatura e informa ao usuário qual é a contribuição da temperatura dentro do calibrador.

Calibração de temperatura -

Quais são os benefícios importantes do sistema DLC?

Portanto, para resumir, ao usar um calibrador de bloco seco com um sistema DLC, você não apenas garante que os sensores de grande diâmetro sejam calibrados sem perder a precisão devido à condução do calor, mas também economiza tempo ao calibrar vários sensores simultaneamente.

O valor da temperatura de diferença exibido para o gradiente axial indica quando a homogeneidade ideal da temperatura é alcançada no bloco seco e quando a carga tem influência mínima no resultado da calibração. Quando o valor da temperatura da diferença é próximo de zero, o técnico de calibração sabe que os resultados da calibração são confiáveis.

Mas há também o impacto do orçamento da incerteza a ser levado em consideração. Então, vamos dar uma olhada em como o uso de um bloco seco com um sistema DLC afeta isso.

Qual é o impacto no orçamento da incerteza?

O maior erro no orçamento da incerteza é de longe a homogeneidade axial. Usando o valor da medição da temperatura da diferença e colocando a leitura no orçamento da incerteza, a incerteza geral com K = 2 pode ser reduzida de 0,185 ° C para 0,034 ° C.

â € <Orçamento de incerteza: calibrador carregado com o sensor ø 10 mm sem controle de gradiente

1

Temperatura do termômetro de referência

121,003

2

Termômetro de referência para incerteza (k = 2)

0,015

Normal

0,0075

3

Resolução do indicador de temperatura RTC

0,001

Quadrado

0,0003

4

Efeito histerese

0,008

Quadrado

0,0046

5

â € <Homogeneidade de temperatura axial

0,159

Quadrado

â € <0,0918

6

Homogeneidade da temperatura radial

0,004

Quadrado

0,0023

7

Efeito de carregamento

0,004

Quadrado

0,0023

8

Estabilidade no tempo

0,003

Quadrado

0,0017

â € <

121,003

K = 1

0,092

â € <

Soma geométrica

K = 2

â € <0,185


â € <Orçamento de incerteza: calibrador carregado com sensor ø 10 mm com controle de gradiente

1

Temperatura do termômetro de referência

121,003

2

Termômetro de referência para incerteza (k = 2)

0,015

Normal

0,0075

3

Resolução do indicador de temperatura RTC

0,001

Quadrado

0,0003

4

Efeito histerese

0,008

Quadrado

0,0046

5

â € <Homogeneidade de temperatura axial

â € <0,024

Quadrado

â € <0,0139

6

Homogeneidade da temperatura radial

0,004

Quadrado

0,0023

7

Efeito de carregamento

0,004

Quadrado

0,0023

8

Estabilidade no tempo

0,003

Quadrado

0,0017

â € <

121,003

K = 1

0,017

â € <

Soma geométrica

K = 2

â € <0,034

Conclusão

Com um sistema DLC em um calibrador de bloco seco, é possível obter resultados de calibração extremamente próximos dos resultados alcançados se a mesma calibração foi realizada em um banho, pois o bloco seco realiza homogeneidade semelhante a banho. O bloco seco funciona como um banho de calibração, mas sem as desvantagens, como peso pesado, calibração lenta e risco de derramamento de óleo quente.

Informador de Indústria de Processos

Notícias relacionadas

Deixe um comentário

Este site usa o Akismet para reduzir o spam. Saiba como seus dados de comentário são processados.

Compartilhar via