← Terug naar kalibratiecategorie

Hoe de grootste foutbijdrager in temperatuurkalibratie te verminderen

Er zijn veel foutbronnen bij het uitvoeren van temperatuurkalibratie in een dry-block en heel vaak is het noodzakelijk om een ​​onzekerheidsbudget te maken. De lijst met foutbronnen is lang en bestaat uit:

Door Henrik Bendsen, productmanager van JOFRA temperatuurkalibrators

Henrik Bendsen, productmanager van JOFRA temperatuurkalibrators

Henrik Bendsen, productmanager van JOFRA temperatuurkalibrators

  • Axiaal verloop
  • Horizontaal verloop
  • Temperatuur coëfficiënt
  • Laden
  • Resolutie
  • Stabiliteit
  • Drift
  • hysteresis
  • bijvoegsel
  • Leeftijd invoegen
  • Curve fit-fout

Normaal gesproken zijn de specificaties van een temperatuurkalibrator gebaseerd op tests die zijn uitgevoerd onder "ideale omstandigheden". De belasting van het inzetstuk wordt bijvoorbeeld minimaal gehouden tijdens deze "ideale omstandigheden", wat betekent dat de kalibrator alleen wordt geladen met een referentiesensor. Dit scenario wijkt af van de omstandigheden waarin de kalibrator daadwerkelijk door de eindgebruiker wordt gebruikt voor het kalibreren van een sensor met een grote diameter, of zelfs meer sensoren die tegelijkertijd zijn gekalibreerd. Beide zijn scenario's die fouten in uw kalibratieresultaten kunnen veroorzaken als u geen voorzorgsmaatregelen neemt.

Dus, wat kunt u doen om fouten in uw temperatuurkalibratie te verminderen? Welnu, de twee grootste oorzaken van fouten zijn de belasting van de kalibrator en het axiale verloop, dus laten we die eens nader bekijken.

Fout vanwege belasting

Als een kalibrator is geladen met een 10 mm-diameter sensor, kan de fout die door deze belasting wordt veroorzaakt gemakkelijk 0,15 ° C of meer bereiken, afhankelijk van de gebruikte kalibrator. De fout van de belasting is geen vaste waarde, maar is afhankelijk van de sensordiameter van de UUT (geteste eenheid).

De fout veroorzaakt door belasting kan heel eenvoudig worden gereduceerd tot een tiende of minder door een externe referentie in het inzetstuk te gebruiken samen met de UUT-sensor. De externe sensor kan op zichzelf staan ​​samen met een externe draagbare thermometer of, misschien nog beter, de externe referentie kan rechtstreeks op de kalibrator worden aangesloten.

Door de externe referentiesensor op de kalibrator aan te sluiten, kan de referentiesensor twee doelen tegelijkertijd dienen. Allereerst dient het als referentie voor de nauwkeurigheid, maar tegelijkertijd wordt het gebruikt als de besturingssensor.

Door een externe referentiesensor te gebruiken, wordt de fout veroorzaakt door belasting drastisch verminderd.

Temperatuurkalibratie - Maskiner

Fout vanwege axiaal verloop

De ideale manier om te kalibreren is in een bad met zeer hoog roeren en daarmee een zeer hoge temperatuurhomogeniteit te krijgen rond de gekalibreerde sensor. Er zijn echter verschillende redenen waarom dit geen praktische oplossing is. Badkalibrators zijn vaak groot en zwaar en daarom niet praktisch voor kalibratie op locatie. Bovendien is er een veiligheidsprobleem met het risico van het morsen van hete olie, en de sensoren worden "vervuild" met siliconenolie.

Om deze redenen is een dry-block kalibrator vaak de gekozen oplossing bij het uitvoeren van on-site kalibratie. De term homogeniteit wordt nu vervangen door axiale en radiale gradiënten als we van een vloeistofbad naar een dry-block gaan.

Vanwege de relatief kleine diameters van het inzetstuk in een droogblokkalibrator, is de fout bij het stomen van radiale gradiënt normaal gesproken erg klein, meestal 0,01 ° C. De fout van de axiale gradiënt is normaal veel groter zelfs met een relatief kleine belasting. Bovendien verandert de foutbijdrage van de axiale gradiënt met verschillende belastingen en verschillende temperaturen.

Fouten van axiale verlopen minimaliseren

De eerste stap om de fout van de axiale gradiënt te minimaliseren, is om een ​​kalibrator te kiezen met een ontwerp met twee zones, omdat dit soort kalibrators een hoofdverwarmingszone aan de onderkant van de kalibrator hebben en een bovenste zone die compensatie voor het warmteverlies uitvoert. De dual-zone kalibrators worden geleverd met speciale interne sensoren die de temperatuur in de twee zones kunnen meten en die de energie van de afzonderlijke zones kunnen regelen.

Door dit te doen, kunnen ze de temperatuurverschillen egaliseren. Om dit systeem efficiënt te maken, moeten de "zone" -sensoren naast en zeer dicht bij de UUT-sensor in het inzetstuk worden geplaatst.

Om de axiale gradiënt tot een absoluut minimum te beperken, moeten deze zonesensoren rechtstreeks van invloed zijn op de energieverdeling naar de twee verwarmingszones. Het systeem dat de dual-zone kalibrators in staat stelt om het temperatuurverschil te egaliseren, wordt DLC (Dynamic Load Compensation) genoemd en is meestal alleen beschikbaar op top-model temperatuurkalibrators op de markt.

De waarde van het temperatuurverschil vanaf de onderkant van de kalibrator en 60 mm omhoog wordt weergegeven op het display van de kalibrator en de waarde wordt gebruikt door de controller om de axiale gradiënt te minimaliseren. Het eindresultaat is dat het DLC-systeem een ​​dry-block laat presteren als een bad met betrekking tot temperatuurhomogeniteit en de gebruiker vertelt welke temperatuurbijdrage zich in de kalibrator bevindt.

Temperatuurkalibratie -

Wat zijn de belangrijke voordelen van het DLC-systeem?

Kortom, door een dry-block kalibrator met een DLC-systeem te gebruiken, zorgt u er niet alleen voor dat sensoren met een grote diameter worden gekalibreerd zonder de nauwkeurigheid te verliezen vanwege warmtegeleiding, u bespaart ook tijd bij het gelijktijdig kalibreren van meerdere sensoren.

De weergegeven verschiltemperatuurwaarde voor de axiale gradiënt geeft aan wanneer de optimale temperatuurhomogeniteit in het dry-block wordt bereikt en wanneer de belasting minimale invloed heeft op het kalibratieresultaat. Wanneer het temperatuurverschil dicht bij nul ligt, weet de kalibratietechnicus dat de kalibratieresultaten betrouwbaar zijn.

Maar er is ook de impact van het onzekerheidsbudget waarmee rekening moet worden gehouden. Laten we dus eens kijken hoe het gebruik van een dry-block met een DLC-systeem hierop van invloed is.

Wat is de impact op de onzekerheidsbegroting?

De grootste fout in het onzekerheidsbudget is verreweg de axiale homogeniteit. Door de waarde van de verschiltemperatuurmeting te gebruiken en de waarde in het onzekerheidsbudget te plaatsen, kan de algehele onzekerheid met K = 2 worden verlaagd van 0,185 ° C tot 0,034 ° C.

Onzekerheidsbudget: kalibrator geladen met ø 10 mm-sensor zonder gradiëntregeling

1

Temperatuur van referentiethermometer

121,003

2

Onzekerheid referentiethermometer (k = 2)

0,015

normaal

0,0075

3

Resolutie van RTC-temperatuurindicator

0,001

Plein

0,0003

4

Hysteresis effect

0,008

Plein

0,0046

5

Axiale temperatuurhomogeniteit

0,159

Plein

0,0918

6

Radiale homogeniteit

0,004

Plein

0,0023

7

Laden effect

0,004

Plein

0,0023

8

Stabiliteit in de tijd

0,003

Plein

0,0017


121,003

k = 1

0,092


Geometrische som

k = 2

0,185


Onzekerheidsbudget: kalibrator geladen met ø 10 mm-sensor met gradiëntregeling

1

Temperatuur van referentiethermometer

121,003

2

Onzekerheid referentiethermometer (k = 2)

0,015

normaal

0,0075

3

Resolutie van RTC-temperatuurindicator

0,001

Plein

0,0003

4

Hysteresis effect

0,008

Plein

0,0046

5

Axiale temperatuurhomogeniteit

0,024

Plein

0,0139

6

Radiale homogeniteit

0,004

Plein

0,0023

7

Laden effect

0,004

Plein

0,0023

8

Stabiliteit in de tijd

0,003

Plein

0,0017


121,003

k = 1

0,017


Geometrische som

k = 2

0,034

Conclusie

Met een DLC-systeem in een dry-block-kalibrator kunt u kalibratieresultaten verkrijgen die zeer dicht bij de behaalde resultaten liggen als dezelfde kalibratie in een bad werd uitgevoerd als het dry-block badachtige homogeniteit uitvoert. Het dry-block werkt als een kalibratiebad, maar zonder de nadelen zoals zwaar gewicht, langzame kalibratie en het risico van morsen met hete olie.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via