Qualunque sia il loro campo di applicazione, i dispositivi di misurazione della temperatura devono essere calibrati per fornire una buona precisione. Là sonda termocoppia è utile per misurare la temperatura su ampi intervalli di misurazione nell'industria, nell'industria alimentare e persino nei trasporti. La calibrazione dei dispositivi di misura a termocoppia viene effettuata seguendo diversi passaggi per garantire la concordanza tra il segnale emesso e la temperatura misurata. Vuoi sapere quando e come tarare i dispositivi a termocoppia che utilizzi? Ecco i principi di misurazione e le tecniche per testare i calibri di qualsiasi tipo di sonda a termocoppia.
Qual è lo scopo di calibrare una termocoppia?
Per affrontare la questione della calibrazione è necessario richiamare IL funzionamento della termocoppia. Questo tipo di sensore di temperatura contiene due fili metallici conduttori di natura dissimile. Una delle loro estremità è collegata, generalmente mediante saldatura. Il nome di questo incrocio è hot spot. Quando il punto caldo è esposto a una variazione di temperatura, si crea tensione all'interno dei fili. L'altra estremità dei fili, il punto freddo, è collegata ad uno strumento di misura che lo consentirà calcolare la temperatura da questa tensione (o forza elettromotrice). Le termocoppie sono molto utili nell'industria grazie al loro prezzo ragionevole e all'ampio intervallo di temperature che coprono.
Tarare un dispositivo di misura consiste nel garantire che dia indicazioni precise sulla temperatura ed eventualmente correggere gli eventuali errori riscontrati. Molti fattori ambientali in cui si trova il sensore causano usura. Ambienti ossidanti o pressurizzati, ad esempio, può decalibrare la termocoppia. La verifica della sonda prevede anche a testare il dispositivo di misurazione. Si tratta di un voltmetro che trascrive la corrente generata dall'esposizione della sonda ad una variazione di temperatura sia in volt che direttamente in gradi Celsius. Infine, a volte è possibile che i cavi di collegamento alterino i valori di misurazione. Testere tutti gli elementi costitutivi della sonda termocoppia e la qualità della loro connessione sono una raccomandazione.
Quando calibrare una termocoppia?
Le termocoppie lo sono calibrato prima volta dal produttore. È quindi necessaria la calibrazione degli strumenti:
- Quando la sonda della temperatura è assegnato ad un nuovo ambiente misurare;
- Durante cambio di incarico della sonda di misura;
- Se si sospettano risultati imprecisi;
- Regolarmente, ad una frequenza che dipende dall'usura indotta dall'ambiente.
Come si calibra un sensore termocoppia?
La procedura per calibrare una termocoppia è completata esponendo la giunzione calda del sensore ad una temperatura nota per effettuare misure di controllo. Se le temperature registrate non sono corrette sarà necessario aggiustare il calcolo della temperatura aggiungendo un coefficiente correttivo.
Per calibrare la termocoppia, è necessario prima assicurarsi che la sonda non sia danneggiata o sporca. Le degradazioni possono avere effetti sulla precisione della sonda. È inoltre necessario disporre dell'attrezzatura necessaria per effettuare la calibrazione. Per questo motivo, la calibrazione può essere effettuato internamente o affidato a un fornitore di servizi specializzato. Poiché è necessario calibrare regolarmente le sonde, può essere economicamente vantaggioso dotarsi di apparecchiature di calibrazione.
Due tecniche principali consentono di generare una temperatura di prova per calibrare una sonda termocoppia. La calibrazione comparativa è una tecnica diffusa nel settore e la calibrazione a punto fisso consente misurazioni accurate.
Calibrazione per confronto
Questa tecnica è ampiamente utilizzata nell'ambiente industriale. La calibrazione per confronto consiste nel posizionare la sonda da calibrare e un altro tipo di sonda che funge da standard in un ambiente dove la temperatura sia stabile ed omogenea. Il tipo di sonda scelta di serie deve offrono una precisione maggiore rispetto alle termocoppie. Il mezzo riscaldato in questione è generalmente un pozzo asciutto, un bagno o un forno tubolare.
Calibrazione a punto fisso
La tecnica del punto fisso consiste nell'esporre il giunto caldo della termocoppia un ambiente di cui conosciamo con certezza la temperatura. Il principio utilizzato è quello del punto triplo secondo la Scala Internazionale delle Temperature del 1990. Il triplo punto dell'acqua si verifica quando l'acqua si trova in parti uguali in tre forme: liquida, gassosa e solida. La temperatura è quindi molto precisa di 0,01°C. Il processo per raggiungere questo specifico stato è complesso e quindi generalmente effettuato da un laboratorio specializzato. Una volta raggiunto il punto triplo dell’acqua, la temperatura dell'acqua rimane stabile per lungo tempo. Questa stabilità ne fa una tecnica che consente misurazioni molto precise.
Interpretazione dei dati di calibrazione
L'ASTM (American Society for Testing and Materials) ha emesso raccomandazioni riguardanti la calibrazione delle termocoppie al fine di standardizzare la misurazione di controllo. Durante i test di calibrazione è necessario calcolare gli errori dalla tensione di uscita della termocoppia utilizzando tabelle standard. La calibrazione è un processo lungo poiché il rispetto di queste linee guida richiede la ripetizione del processo di calibrazione a temperature diverse fino al testare la sonda su tutto il suo campo di misura.
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