Běžné techniky kalibrace termočlánků

Měření teploty je možné několika způsoby. Běžně používáme k měření teploty teploměry. Nicméně, pro přesná měření, kde je třeba zaznamenat i malou změnu teploty, používáme pokročilé formy měřicích zařízení a jednou z nich jsou termočlánky. Termočlánky jsou měřicí zařízení, která dokážou rozlišit i velmi malé změny teploty. Proto jsou široce používány v aplikacích, kde je přesnost a ekonomika provozu nanejvýš důležitá. Nicméně, jako u každého měřicího zařízení, přesnost termočlánků se časem při neustálém používání zhorší. V tomto okamžiku potřebuje termočlánek rekalibraci.

Co je kalibrace termočlánku?

Termočlánek je ve své podstatě snímač, který detekuje změnu teploty. Termočlánek se skládá ze dvou různých drátů svařených na jednom konci a volných na druhém. Když jsou tyto vodiče vystaveny změně teploty, vzniká mezi větvemi termočlánku termoelektrické napětí. Toto napětí na svaru termočlánku se měří a je přímo úměrné teplotě. Termočlánky jsou odolné a spolehlivé snímače teploty. Dokážou měřit v širokém rozmezí teplot. Protože však měření teploty závisí na napětí, je nutná kalibrace termočlánku v pravidelných intervalech, aby bylo zajištěno, že zařízení dokáže napětí přesně měřit. Proces kalibrace zahrnuje porovnání přesnosti měření termočlánku se známou referencí, kalibračním etalonem.

Jak kalibrovat termočlánek?

Kalibrace termočlánků vyžaduje specializované vybavení. Existují tři hlavní způsoby, jak můžeme kalibrovat termočlánek.

Termodynamická kalibrace s pevným bodem: Jde o nejpřesnější způsob kalibrace termočlánku. Tato metoda zahrnuje porovnání teplotních hodnot termočlánku s globálně uznávanými pevnými teplotními body běžných prvků a sloučenin, kde se mění jejich fyzikální stav. Například bod tuhnutí kovu, jako je cín, je 231,928°C podle ITS-90 (Mezinárodní teplotní stupnice definovaná v roce 1990). Referenční spoj je udržován na 0°C, termoelektrické napětí z termočlánku se měří v okamžiku kdy materiál pevného bodu přechází z pevné látky na kapalinu. Toto termoelektrické napětí je poté porovnáno se standardními měřicími tabulkami, podle kterých se určí přesná teplota měřená termočlánkem. Termodynamická kalibrace s pevným bodem je nejpřesnější způsob kalibrace teploměru.

Kalibrace v kalibrační lázni nebo peci: Výběr metody mezi kalibrační lázní nebo kalibrační pecí se provádí na základě požadavků na teplotu. Když je teplota v lázni nebo peci na požadované úrovni, porovná se kalibrovaný termočlánek se známým přesným termočlánkem. Pokud kalibrovaný termočlánek potřebuje kalibraci, budou oba termočlánky ukazovat různé hodnoty. Tato metoda se také využívá v kalibračních laboratořích, je obecně méně přesná, než termodynamická kalibrace s pevným bodem.

Kalibrace pomocí blokové kalibrační pece: U této metody kalibrace se využívá suchá bloková kalibrační pícka, blokový kalibrátor. Termočlánkové sondy jsou vloženy do suchého bloku. Kovový blok se poté ochladí nebo zahřeje na určitou teplotu a měří se hodnoty termočlánků. Pokud termočlánek měří stejnou teplotu jaká je nastavena na kalibrační pícce, nevyžaduje kalibraci. Pokud však zjistíte odchylku, může být nutná kalibrace.

Potřebuji kalibrovat termočlánky?

Termočlánky jsou často kritickými součástmi systémů, které přesně měří fyzikální vlastnosti. Očekává se, že taková zařízení budou fungovat bez kompromisů, protože případná chyba nebo chybné měření může vést k něčemu katastrofálnímu. V průmyslových odvětvích mohou být termočlánky vystaveny měnícím se teplotám po celé dny nebo měsíce. Obecně se pro každý termočlánek doporučuje roční kalibrace. U termočlánků, které se používají neustále, by však měla být kalibrace prováděna v kratších intervalech. Při neustálém používání se přesnost termočlánku časem zhoršuje. Proto je důležité provést kalibraci, aby bylo zajištěno, že termočlánek bude fungovat správně. Kvůli předpisům, některé společnosti nebo aplikace, vyžadují kalibrační certifikát.

Jak často bych měl kalibrovat termočlánek?

Frekvence kalibrace je skutečně na uživateli. Mnoho termočlánků se kalibruje ročně, ale mohou být vyžadovány častější kalibrace v závislosti na podmínkách, za kterých se termočlánek používá. Přesnost termočlánku mohou ovlivnit podmínky, jako je dlouhodobé vystavení vysokým teplotám, nepříznivé podmínky okolního prostředí nebo podmínky tepelného nebo mechanického šoku.

Jak mohu vědět, kdy byl termočlánek naposledy kalibrován?

Neexistuje žádný spolehlivý způsob, jak určit termín poslední kalibrace termočlánku z jeho fyzického vzhledu. Podniky však uchovávají záznamy o zařízeních, které prošly kalibrací, a současně plán pro budoucí údržbu. Akreditovaně kalibrované termočlánky musí být kvůli jednoznačné identifikaci vybaveny viditelným označením s datumem poslední kalibrace a číslem kalibračního protokolu.

Termočlánek by měl být kalibrován, když:

• nastal jeho pravidelný kalibrační cyklus
• při podezření na snížení přesnosti měření
• při vystavení neočekávaným nebo neobvyklým provozním podmínkám

Termočlánek by se měl vyměnit, když:

• vykazuje otevřený obvod, došlo k rozpojení větví
• když neuzemněný termočlánek vykazuje nízkou elektrickou izolaci od pláště nebo krytu
• pokud dojde k poškození termočlánku mechanickými silami
• plášť je narušen v důsledku koroze nebo oxidace
• když kalibrace identifikuje odchylku přesnosti mimo specifikace

Certifikace kvality termočlánků

Při změně teploty poskytuje standardní termočlánek údaj, který odpovídá změně teploty. Jak však můžeme ověřit, že to co vidíme, je spolehlivé? Abychom tento problém vyřešili, dodržujeme mezinárodní standardy, které jsou zavedeny jako reference pro měření. ISO a NIST patří mezi nejznámější normy používané k měření výkonu termočlánků. Poskytujeme kalibrační služby, které splňují mezinárodní standardy. Kontaktujte nás pro vaše požadavky na kalibraci termočlánku.

► KALIBRAČNÍ SLUŽBY

► TERMOČLÁNKY