Referenzfühler, Blockkalibratoren, Bäder: Temperaturkalibrierung

Sind Blockkalibratoren und Kalibrierbäder als interne Referenz verwendbar? Temperatur-Blockkalibratoren und -bäder sind eine praktische Lösung für Temperaturkalibrierungen. Dies gilt sowohl im Feld als auch in Laboratorien, da sie eine freistehende, stabile Temperaturquelle mit eingebautem Platin-Widerstandsthermometer (PRT) darstellen.

Das PRT misst die Temperatur im Inneren des Blockkalibrators oder Kalibrierbades und zeigt die aktuelle Badtemperatur an. Benötigen Sie also einen anderen Referenzfühler oder ist der Blockkalibrator bzw. das Bad ausreichend, um eine vollständige Kalibrierung durchzuführen?

Eignen sich Blockkalibratoren und Bäder als Referenz?

Blockkalibratoren und Bäder bieten sehr stabile, gleichmäßige Wärmequellen für Kalibrierungen. Sie sind mit PRTs ausgestattet, um ihre Temperatur zu regeln. Diese PRTs haben zwar eine ausreichende Genauigkeit, um diese Regelfunktion zu erfüllen, eignen sich aber im Allgemeinen nicht als Referenz für die Kalibrierung von Temperaturfühlern. Dafür gibt es drei Gründe:

  1. Ihre Genauigkeit ist im Allgemeinen die gleiche, wie die eines typischen kalibrierten Fühlers (bekannt als Prüfling), sodass nicht das erforderliche Testunsicherheitsverhältnis (TUR) vorhanden ist.
  2. Sie sind an einer Stelle im Blockkalibrator oder Kalibrierbad fixiert. Wenn der Prüfling nicht unmittelbar neben dem PRT platziert ist (was eventuell nicht möglich oder keine praktische Lösung ist), kann es zu zusätzlichen Fehlern aufgrund von Verteilungsfehlern kommen.
  3. Da das PRT fest installiert ist, ist es im Allgemeinen unpraktisch, es nach Einbau in das Kalibrierbad oder den  Blockkalibrator neu kalibrieren zu lassen.

Welcher Temperaturfühler sollte als Referenz verwendet werden?

Aus den oben genannten Gründen wird üblicherweise ein Referenz-PRT in Verbindung mit einem Bad oder Blockkalibrator zur Kalibrierung von Temperaturfühler wie PRTs und Thermoelementen verwendet. Im Normalfall haben diese PRTs eine eigene, separate Anzeige. Um den Umfang der Ausrüstung für den Einsatz im Feld oder in den Anlagen zu minimieren, haben viele tragbare Blockkalibratoren und Kalibrierbäder eine eingebaute PRT-Referenzanzeige. Eine separate Anzeige bietet einen höheren Grad an Genauigkeit. Bei einigen Bädern und Blockkalibratoren ist es möglich, dass Referenz-PRT anstelle des eingebauten PRTs zur Steuerung des Bades zu wählen. Dies ermöglicht eine genauere Temperierung sowie einen geringeren Verteilungsfehler.

Vorbereitung zum Kalibrieren mit Referenzfühlern

Stellen Sie den Blockkalibrator oder das Kalibrierbad auf den gewünschten Temperatur-Sollwert ein und führen Sie das Referenz-PRT und die Prüflinge in die Badflüssigkeit oder den Einsatz des Blockkalibrators ein. Positionieren Sie die Sensorelemente des Referenz-PRTs und die Prüflinge so nahe wie möglich zusammen. Sie können in der Regel vertikal auf gleicher Höhe, horizontal jedoch in einem geringen Abstand montiert werden. Blockkalibrator-Einsätze können mehrere Löcher haben, typischerweise mit dem Referenz-PRT-Loch in der Mitte und einem oder mehreren Prüflings-Löchern um ihn herum. Kalibrierbäder können in der Regel viele Prüflinge aufnehmen. Diese sollten dabei so im Tank angeordnet sein, dass sie den Fluss und die Zirkulation der Badflüssigkeit nicht behindern.

Wenn der Blockkalibrator oder das Kalibrierbad den Sollwert erreicht und sich stabilisiert hat, sind die Referenz- und die Prüflingstemperaturen zu dokumentieren. Anschließend ist der nächste Sollwert einzustellen und der Ablauf beginnt von vorn. Es stehen Werkzeuge zur Automatisierung des Kalibriervorganges zur Verfügung, die einen schnelleren Durchsatz und ein geringeres Risiko von Dateneingabefehlern ermöglichen. Kalibrierbäder und im geringen Maße auch Blockkalibratoren ändern die Temperatur relativ langsam. Zur Beschleunigung des Kalibrierprozesses werden daher häufig mehrere Temperierquellen mit einer fix eingestellten Solltemperatur verwendet. Das Referenz-PRT und der oder die Prüflinge werden zwischen den Temperierquellen getauscht. Sollte der Fall eintreten, dass ein Bad oder Blockkalibrator nicht den gesamten Temperaturbereich für die Kalibrierung des Prüflings abdeckt, stellen mehrere Quellen diesen zur Verfügung.

Hinweis
Weitere Informationen zu unseren Blockkalibratoren und Kalibrierbädern erhalten Sie auf der WIKA-Website. Sollten Sie Fragen haben, steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.

Lesen Sie auch unseren Beitrag
Kalibrierbad oder Blockkalibrator – was ist die richtige Wahl

Informieren Sie sich weiterhin in folgendem Video über die Vergleichskalibrierung bzw die Fixpunktkalibrierung beim kalibrieren von Temperaturfühlern:



Kommentar verfassen