A hőmérséklet kalibrálás gyakorlata

A hőmérsékletnek kulcsfontosságú szerepe van sok ipari és gazdasági folyamatban.
A példák között van az élelmiszeriparban végzett ételkészítési hőmérséklet monitorozás, az olvadt acél hőmérsékletének mérése az acélműben, a hőmérséklet ellenőrzése egy hűtőházban, vagy hűtőrendszerben, vagy a papír gyártók szárító helységeinek hőmérséklet szabályozása.

img41


A hőmérséklet távadó egy mérőeszközt használ a hőmérséklet érzékelésére, megtáplálja a 4-20 mA visszavezető hurkot a szabályozó elem vezérléshez, mely a hőmérsékletet befolyásolja. (1. ábra)

img58

A vezérlőelem lehet egy szelep, ami nyit, vagy zár, hogy több gőzt engedjen a fűtő folyamatba, vagy több tüzelőanyagot az égőbe. A két legáltalánosabban elterjedt érzékelő eszköz a hőelem (TC) és az ellenállás hőmérő (RTD). A Fluke hőmérséklet kalibráló eszközök széles tartományát nyújtja a hőmérsékletméréssel kapcsolatos műszerek gyors, és megbízható kalibrálásához. 
( Kalibrátorok: https://www.globalfocus.hu/termekkategoria/kalibratorok/ )

Jellegzetes hőmérséklet kalibrálási alkalmazások

A Fluke 724 hőmérséklet kalibrátor három olyan dolgot nyújt, amire egy hőmérséklet távadó kalibrálásához szükség van. Előállítható hőmérsékletforrás, biztosítható huroktáplálás és mérhető a kimenő áram. A következő példa bemutatja egy KTC távadó kalibrálását, melynek tartománya 0- 1500 C, a generált kimenő áram 4-20 mA. Kalibrátor alapbeállítás.

1. Csatlakoztassuk a 724  mérővezetékeit a kalibrátorhoz ( Kalibrátorok: https://www.globalfocus.hu/termekkategoria/kalibratorok/ )a fenti módon.
A 724 hőelem kapcsokból a szimulált hőmérséklet kerül a távadó bemenetére. A piros és fekete vezeték a huroktáplálást biztosítja és méri a hőmérsékletváltozás által keletkezett áramot. 
2. Kapcsoljuk be a 724-es kalibrátort. A mA gomb és a LOOP gomb segítségével válasszuk ki a 24 V huroktáplálásnál mérendő mA-t.
3. Tartsuk lenyomva a Meas/Source gombot, míg a kijelző alsó részén meg nem jelenik a source mode. 
4. Tartsuk lenyomva a TC gombot, amíg a K hőelem típus kijelzése meg nem jelenik. 
5. A 0 C gombbal válasszuk a Celsius skálát. 
6. Állítsuk be az alkalmazáshoz tartozó Zero pontot. Ehhez állítsuk a kijelzőt a kezdeti 0.0 0 C helyzetbe. A fel és le nyíl gombokkal változtathatjuk meg a kimenő értéket. A bal és jobb nyíl gombokkal választhatjuk ki, hogy melyik helyi értéken tudunk változtatni. A mikor a kijelzőn 0.0 van, tartsuk lenyomva a 0% gombot és nézzük meg, hogy a kijelző jobb alsó sarkában 0% jelenik-e meg. Ezzel létrehoztuk a kalibrálás nulla pontját. 
7. Az átfogás beállítása a kalibrátoron. Állítsuk be a kijelzőn a kívánt átfogást. A példában a kijelzőn 1500 C-nak kell megjelennie. Nyomjuk meg a 100% gombot és nézzük meg, hogy a kijelző jobb alsó sarkában megjelenik-e a 100%. Ezzel létrehoztuk a kalibrálás átfogás pontját.
Előtte” vizsgálat végrehajtása 
8. Nyomjuk meg 0% gombot; jegyezzük fel a hőmérsékletet és az ennek megfelelő mért mA értéket. 
9. Nyomjuk meg 25%↑ gombot kétszer; jegyezzük fel az alkalmazott hőmérsékletet és az ennek megfelelő mért mA értéket. 
10. Nyomjuk meg a 100% gombot, jegyezzük fel az alkalmazott hőmérsékletet és az ennek megfelelő mért mA értéket. 
11. Számítsuk ki a három ponthoz tartozó hibát a következő képlettel: HIBA=([(I-4)/16]- [(T/TSPAN])×100, ahol Hiba az átfogás %-a, I a rögzített mA mérés, T a rögzített hőmérséklet és TSPAN a hőmérséklet bemenet átfogás (100%-0% pontok). Az alábbi hibaszámítás táblázat megmutatja, hogyan kell használni a képletet az aktuális rögzített méréseknél. 
12. Ha a számított hibák kisebbek, mint a gyárilag megadott tűrés, akkor a távadó megfelelt az”Előtte” vizsgálaton. Ha a eredmény nem megfelelő, hajtsuk végre a szükséges beállításokat. A távadó beállítása 
13. Nyomjuk meg a 0% gombot a 4 mA kimenethez tartozó forrás hőmérséklet létrehozásához. Állítsuk a nulla potenciométert, míg az áram kijelzés 4.00 mA nem lesz. 
14. Nyomjuk meg a 100% gombot a 20 mA kimenethez tartozó forrás hőmérséklet létrehozásához. Állítsuk az átfogás potenciométert, míg az áram kijelzés 20 mA nem lesz. 
15. nyomjuk meg újra a 0% gombot, majd szükség esetén állítsuk a nulla potenciométert a 4.00 mA kimenethez. Hajtsunk végre egy „Utána” vizsgálatot Ismételjük meg a 8…12 lépéseket a távadó teljes kalibrálási eljárásának.

Száraz blokk kalibrátor: A kalibrátor precíziós kemencét használ pontos hőmérséklet forrásként. Ezt a fajta kalibrátort gyakran használják hőmérséklet- érzékelők felülvizsgálatára. 

Gerjesztő áram: Az RTD érzékelőn átengedett áram hőmérsékletméréskor a tényleges ellenállás meghatározására. Tipikus értéke ≤ 20 mA az érzékelő önfűtésének minimumra csökkentésére. 

IPTS-68: Nemzetközi gyakorlati hőmérséklet skála (1968). 1968 – ban elfogadott nemzetközi szabvány a hőmérsékletmérés definiálására.

ITS-90: Nemzetközi hőmérsékleti skála 1990. Hő- mérséklet kalibrálási szabvány, mely lehetővé teszi a bárhol a világon végzett hőmérsékletmérések használatát és összehasonlítását. 

Terhelő ellenállás kompenzáció: Kompenzálási módszer 3-és négyvezetékes RTD és ellenállásmérésnél. A módszer kiiktatja a vezeték ellenállással kapcsolatos hibát RTD-vel való méréskor. 

Referencia hőmérséklet: Referencia feltétel mérési eredmények és egy szabványos adatkészlet összehasonlítá- sához. Példák: 00 C hőmérséklet táblázatoknál és a víz hármas pontja az ITS-90-ben R0 RTD mérőfej ellenállása 00 C-on. Példa: PT100-385, R0= 100 ohm RTD: Ellenállás hőmérő hőmérsékletérzékelő, melynek ellenállása előre meghatározott módon változik a hőmérséklettel A legelterjedtebb RTD a platina PT100-385 

Seebeck hatás: Termoelektromos hatás, melyben a feszültség potenciál nő a hőmérséklettel (hőelemek) különböző fémek csatlakozási pontjában. A víz hármas pontja: Az ITS- 90 meghatározó hőmérséklete, mely 0,01 0 C-on lép fel, amikor a víz három halmazállapota egyszerre van jelen: folyadék, szilárd és gőz.

Kalibrátorok: https://www.globalfocus.hu/termekkategoria/kalibratorok/

Vélemény, hozzászólás?