Suchá teplotná piecka vs. kalibračná kúpeľ – ako zvoliť správnu variantu

V odbore teploty sú pre kalibráciu meradiel typicky používané suché teplotné piecky a kalibračné kúpele, teda prístroje, ktoré sú zdrojom stabilnej teploty a možno do nich umiestniť senzor teploty. Jeho výstupný signál je potom porovnaný s výstupom kalibrovanej referencie. Aké sú medzi pieckou a kúpeľom rozdiely a čo najmä je potrebné vziať do úvahy pri výbere správneho prístroja pre kalibráciu teploty?

Suchá teplotná piecka pre kalibráciu využíva kontakt medzi kovovou vložkou a kalibrovaným senzorom. Testovaný senzor sa vkladá do predvŕtaných vstupov, ktoré sú rôzne veľké tak, aby senzor presne „sedel“ a poskytujú tak stabilný zdroj teploty pre rôzne testovacie body.

Teplotný kalibračný kúpeľ pri kalibrácii využíva kvapalné médium (voda, silikónový olej, …), vďaka ktorému ponúka výborný prenos teploty, uniformitu a stabilitu. Malé, prenosné kalibračné kúpele sú zvyčajne vybavené referenčným snímačom. Väčšie typy často vyžadujú externé referenčné snímače pre odčítanie nameraných hodnôt.

Pre výber vhodného prístroja je potrebné zvážiť predovšetkým:

1. Požadovaný teplotný rozsah
   
2. Typy, tvar a veľkosť senzorov teploty
   
3. Množstvo senzorov teploty určených na kalibráciu
   
4. Použitie kalibrátora v laboratóriu / v teréne
   
5. Požadovanú presnosť

1. Rozsah teplôt

Výhodou suchých teplotných piecok je ich výrazne rýchlejší nábeh a stabilizácia požadovanej teploty než je tomu u kalibračných kúpeľov. Vhodnejšie sú preto v prípadoch, kedy je potrebné kalibrovať snímače teploty so širším teplotným rozsahom. V zariadení obvykle výrazne skladnejšom, než je kalibračná kúpeľ sa ukrýva zdroj tepla v rozsahoch od -95 do 1.200 stupňov Celzia.

Pre kalibráciu širšieho rozsahu teplôt v kalibračnej kúpeli je využívané kalibračné médium nevýhodou. Vzhľadom k tomu, že niektoré kvapaliny sú vhodné pre kalibráciu nízkych teplôt (napr. Etanol pre teploty pod 0 ° C) a iné naopak pre vysoké teploty (silikónový olej pre teploty vyššie ako 0 ° C) je potom nutné voliť medzi obstaraním viac kalibračných kúpeľov alebo nutnosťou výmeny média pri používaní len jednej kalibračnej kúpele.

2. Rozmery senzorov

Pri kalibrácii senzorov teploty je dôležitá správna hĺbka ich ponorenie do kalibrátora. Minimálna hĺbka ponorenia je určená priemerom senzora a dĺžkou jeho vnútorného snímacieho prvku. Všeobecným pravidlom je, že minimálna hĺbka ponorenia senzora musí byť trikrát väčšia (ako je dĺžka snímacieho prvku) pre nízke teploty a päť krát väčšia pre teploty nad 300 ° C.

Suché teplotné piecky sú skvelou voľbou pre kalibráciu menších, ideálne rovných senzorov teploty ako napríklad RTD (odporové snímače teploty) a termočlánky.

Kalibračné kúpele sú správnou voľbou pre kalibráciu veľkých, dlhých alebo zakrivených snímačov teploty, napríklad prevodníkov teploty s veľkou hlavicou. Sú tiež vhodné pre kalibráciu PRT (platinový odporový snímačov teploty) s nižšími neistotami vďaka vynikajúcemu prenosu teploty v rámci kvapalného média. V kalibračných kúpeľoch je tiež vhodné kalibrovať sklenené teplomery, pretože vo vložke suchej piecky by sa mohli zaseknúť a rozbiť.

3. Vložky a nádrže

Ponuka vložiek pre suché piecky s rôznymi veľkosťami a počtami dier je rozmanitá. Limitujúci však býva počet senzorov, ktoré môžete súčasne kalibrovať bez toho, aby sa vzájomne dotýkali. Izolované termočlánky možno bežne kalibrovať v množstve až troch desiatok.

U kalibračných kúpeľov je na výber od mikro kúpeľov s objemom nádoby menej ako liter až po veľké kúpele s objemom niekoľkých desiatok litrov, ktoré, vďaka veľkým vstupným otvorom a hĺbkam nádrží, poskytujú priestor pre kalibráciu najrôznejších priemerov a tvarov teplotných senzorov, ale aj kalibráciu veľkého množstva senzorov v ráde až stoviek kusov naraz.

4. Miesto použitia

Suché teplotné piecky sú vďaka svojej nízkej hmotnosti a možnosti prenosu ideálne pre kalibráciu senzorov nielen v laboratóriu, ale aj v prevádzke. Výhodou je tiež to, že u nich nehrozí rozliatie či kontaminácia kalibračného médiá.

Z dôvodu použitia kvapalného média ale aj pre spravidla väčšie rozmery sú kalibračné kúpele vhodné najmä do laboratórneho prostredia alebo do prevádzky, kde nie je potrebnú ju premiestňovať.

5. Presnosť

Stabilita (schopnosť zdroja udržiavať konštantnú teplotu v priebehu kalibrácie), uniformita (schopnosť zdroja udržiavať konštantnú teplotu v celom pracovnom priestore) a presnosť zobrazenia sú dôležité špecifikácie, ktoré je potrebné pri výbere kalibrátora teploty vziať do úvahy.

Prenosné zdroje teploty (predovšetkým teda piecky) majú, na rozdiel od veľkých kúpeľov určených najmä pre laboratórne využitie, zvyčajne kalibrovaný displej. Takýto kalibrátor má integrovanú teplotnú referenciu, ktorej presnosť môže byť dostatočne dobrá pre prácu v teréne aj laboratóriu.

Kalibračné kúpele majú ale všeobecne lepšiu stabilitu a uniformitu. Kvapalné médium vytvára lepšie kalibračné prostredie ako kovová vložka a to najmä vtedy, ak si senzor do vložky „nesadne“ správne.

Zvýšenie presnosti

Teplotný skener Fluke 1586A s teplotnou pieckou Fluke 9190A

Suché teplotné piecky majú dostatočnú presnosť pre väčšinu aplikácií. Vyššiu presnosť vieme dosiahnuť napríklad pomocou externého referenčného PRT. Niektoré suché piecky, napríklad Fluke 9142, 9143 alebo 9144, ponúkajú procesné pripojenie pre odčítanie externého referenčného snímača teploty a testovaných teplomerov. Výsledky meraní externým PRT sa zobrazujú na displej piecky spoločne s ostatnými údajmi. Externý referenčný teplomer je presnejší než vnútorná referencia piecky a celková presnosť merania je teda vylepšená.

Ak kalibrátor nedisponuje možnosťou procesného pripojenia, je možné využiť alternatívne riešenie formou externého referenčného snímača teploty alebo skenera (napr. Fluke 1524 , Fluke 1551A alebo skener Fluke 1586A ). Voľba piecky s externým snímačom teploty poskytuje flexibilitu v možnosti odčítania teploty pri použití bez piecky. Ďalšia z výhod tejto konfigurácie je použitie piecky ako nekalibrovaného zdroja teploty (nadväznosť kalibrácia môže byť viazaná na externý referenčný teplomer).

Niektoré kalibračné kúpele majú displej pre odčítanie teploty. Vzhľadom k typickému využitiu kalibračných kúpeľov v laboratóriu sa ale obvykle pre stanovenie nadväznosti a zaznamenávanie dát zozbieraných počas kalibrácie senzora využíva externý referenčný teplomer a laboratórny skener. Tým je aj u tohto typu kalibrácie teploty dosiahnutá vyššia presnosť.

Obstaranie kalibrátora nie je malá ani krátkodobá investícia a z vyššie uvedených informácií je zrejmé, že je vhodné jeho špecifikáciu venovať veľkú pozornosť.

Kam ďalej?

Môžete si pozrieť naše ďalšie články, prípadne si prejsť kategória súvisiaca s týmto článkom (Suché teplotné piecky a kalibračné kúpele, Kalibrátory teploty), alebo si prezrieť relevantné produkty (Referenčný teplomer Fluke 1523 a 1524, Prenosné kalibračné kúpele Fluke 6109A a Fluke 7109A). Viac informácií a zoznam všetkých produktov nájdete na stránkach výrobcov Fluke Calibration, .

Ak potrebujete viac informácií alebo nám chcete niečo povedať, neváhajte sa obrátiť priamo na nášho odborníka, a to buď prostredníctvom formulára, alebo emailom.

Odoslať dotaz produktovému špecialistovi

Michal Janoško
produktový špecialista

+421 907 742 744
mjanosko@dex.sk

Outlook vizitka | vCard vizitka

[červeno označené položky sú povinné]
Meno:

e-mail

Telefón:

Vaša správa

Ktoré z čísel je menšie, 7 alebo 10?

nesúhlas s odoslaním