Gängige Techniken zur Kalibrierung von Thermoelementen

Ein Thermoelement ist im Wesentlichen ein Sensor, der Temperaturänderungen erfasst.

Die Kalibrierung von Thermoelementen erfordert spezielle Geräte. Thermodynamische Fixpunktkalibrierung: Die thermodynamische Fixpunktkalibrierung ist die genaueste Methode zur Kalibrierung eines Thermoelements. Bei dieser Methode werden die Temperaturmesswerte des Thermoelements mit den weltweit anerkannten, festen Temperaturpunkten gängiger Elemente und Verbindungen verglichen, bei denen sich deren physikalischer Zustand ändert. Beispielsweise liegt der Gefrierpunkt von Metallen wie Zinn gemäß der 1990 entwickelten ITS-90 (International Temperature Scale) bei 231,928 Grad Celsius. Bei einer Referenzverbindung von 0 Grad Celsius wird die thermische EMK (elektromotorische Kraft) des Thermoelements während des Fixpunktübergangs gemessen, bei dem die Metallmaterialien vom festen in den flüssigen Zustand übergehen. Diese EMK wird dann mit Standardmessdiagrammen verglichen, um die Genauigkeit des Thermoelements zu bestimmen. Die thermodynamische Fixpunktkalibrierung ist die genaueste Methode zur Kalibrierung eines Thermometers. Rührbad- oder Ofenmethode: Je nach Temperaturanforderungen wird zwischen Rührbad und Ofen gewählt. Wenn die Temperatur den gewünschten Wert erreicht hat, wird das zu kalibrierende Thermoelement zusammen mit einem bekannten genauen Thermoelement zur Temperaturmessung verwendet. Wenn das Thermoelement eine Kalibrierung benötigt, zeigen die beiden Thermoelemente unterschiedliche Messwerte an. Diese Methode wird ebenfalls in einem Labor durchgeführt, ist jedoch weniger genau als die thermodynamische Fixpunktkalibrierung. Trockenblockkalibrator: Bei der Methode mit dem Trockenblockkalibrator wird ein Trockenblockgerät verwendet. Die Thermoelement-Sonden werden in den Trockenblock eingeführt. Der Metallblock wird dann auf eine bestimmte Temperatur gekühlt oder erhitzt, und die Thermoelement-Messwerte werden gemessen. Wenn das Thermoelement die gleiche Temperatur anzeigt wie im Trockenblock eingestellt, ist keine Kalibrierung erforderlich. Wenn Sie jedoch eine Abweichung feststellen, ist möglicherweise eine Kalibrierung erforderlich.

Thermoelemente sind wichtige Komponenten eines Systems, das physikalische Eigenschaften genau misst. Von solchen Geräten wird eine kompromisslose Leistung erwartet, da Fehler oder fehlerhafte Messwerte zu katastrophalen Folgen führen können. In der Industrie können Thermoelemente monatelang den ganzen Tag über unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sein. Im Allgemeinen wird für jedes Thermoelement eine jährliche Kalibrierung empfohlen. Bei Thermoelementen, die ständig im Einsatz sind, sollte die Kalibrierung jedoch in kürzeren Abständen erfolgen. Bei ständigem Einsatz verschlechtert sich die Wirksamkeit des Thermoelements mit der Zeit. Daher ist es wichtig, dass eine Kalibrierung durchgeführt wird, um sicherzustellen, dass das Thermoelement reibungslos funktioniert. Außerdem verlangen einige Unternehmen oder Anwendungen aufgrund von Vorschriften eine Kalibrierungszertifizierung.

Die Häufigkeit der Kalibrierung hängt ganz vom Benutzer ab. Viele Thermoelemente werden jährlich kalibriert, aber je nach den Bedingungen, unter denen das Thermoelement verwendet wird, können häufigere Kalibrierungen erforderlich sein. Bedingungen wie längere Einwirkung hoher Temperaturen, raue Umgebungsbedingungen oder thermische oder mechanische Schockbedingungen können die Genauigkeit des Thermoelements beeinträchtigen.

Es gibt keine sichere Methode, um anhand des äußeren Erscheinungsbildes eines Thermoelements festzustellen, wann es zuletzt gewartet wurde. In der Industrie werden jedoch Protokolle über kalibrierte Teile und solche, deren Wartung ansteht, geführt. Thermoelemente sollten kalibriert werden, wenn:

• ihr Kalibrierungszyklus abgelaufen ist.
• ihre Leistung in Frage gestellt wird.
• sie unerwarteten oder ungewöhnlichen Betriebsbedingungen ausgesetzt waren.

Thermoelemente sollten ausgetauscht werden, wenn:

• das Thermoelement einen offenen Stromkreis aufweist.
• ein nicht geerdetes Thermoelement eine geringe elektrische Isolierung gegenüber der Ummantelung oder dem Gehäuse aufweist.
• Wenn das Thermoelement durch mechanische Kräfte beschädigt wurde.
• Die Ummantelung ist durch Korrosion oder Oxidation beschädigt.
• Bei der Kalibrierung wird eine Abweichung der Genauigkeit außerhalb der Spezifikationen festgestellt.

Bei einer Temperaturänderung liefert ein Standard-Thermoelement einen Messwert, der der Temperaturänderung entspricht. Wie können wir jedoch überprüfen, ob die angezeigten Werte zuverlässig sind? Um dieses Problem zu lösen, halten wir uns an internationale Standards, die als Referenz für Messungen dienen. ISO und NIST gehören zu den bekanntesten Standards, die zur Messung der Leistung von Thermoelementen verwendet werden. Bei Omega Engineering bieten wir Kalibrierungsdienstleistungen an, die internationalen Standards entsprechen. Omega verwendet verschiedene Flüssigkeitsbäder, Öfen und Kalibratoren, um Kalibrierungen der Temperatur über einen breiten Messbereich durchzuführen. Jede Wärmequelle ist mit einem unabhängigen, auf NIST rückführbaren Standard ausgestattet. Kontaktieren Sie uns für Ihre Anforderungen an die Kalibrierung von Thermoelementen und erleben Sie erstklassigen Service und unvergleichliche Arbeitsqualität.