Inhaltsverzeichnis
- Gründe für die Kalibrierung von Pt100-Temperatursensoren und anderer Temperaturfühler
- Arten von Temperaturfühlern
- Vorteile der hausinternen Kalibrierung von Temperaturfühlern
- Herausforderungen bei der hausinternen Kalibrierung
- Drei Möglichkeiten zur Kalibrierung eines Pt100-Temperatursensors
- Grundlegende Prozeduren zur Kalibrierung eines Temperaturfühlers
Gründe für die Kalibrierung von Pt100-Temperatursensoren und anderen Temperaturfühlern
Temperaturfühler wie Pt100, PRT und RTD müssen regelmäßig kalibriert werden. Da sich die mit Temperaturfühlern gemessenen Werte im Zeitverlauf ändern, müssen diese Messfühler regelmäßig kalibriert werden. Wenn Ihre Arbeit genaue Temperaturmesswerte erfordert, müssen Sie Ihre Thermometer und Temperaturfühler während ihres gesamten Lebenszyklus regelmäßig kalibrieren.
Arten von Temperaturfühlern
Bei diesen drei Arten von Temperaturfühlern handelt es sich um Sensoren, deren Widerstand sich mit der Sensortemperatur ändert. Steigt die Temperatur, steigt auch der Widerstand.
- PRT steht für Platinum Resistance Thermometer (Platinwiderstandsthermometer).
- RTD steht für Resistance Temperature Detector (Widerstandstemperaturfühler).
- PT100-Temperatursensoren sind eine spezielle Unterkategorie von PRTs; der Nennwiderstand bei 0 °C beträgt 100 Ohm.
Vorteile der hausinternen Kalibrierung von Temperaturfühlern
- Sparen Sie Geld. Bei der hausinternen Kalibrierung investiert ein Unternehmen in die Hardware, die Mitarbeiter und die Zeit, um eine Kalibrierung direkt vor Ort durchzuführen, anstatt die Geräte oder Sensoren an ein Labor eines Dienstleisters zu schicken. Durch die hausinterne Kalibrierung können Zeit und Geld eingespart werden, da die Ausfallzeit begrenzt werden kann. Anstatt ein Gerät ausbauen und verschicken zu müssen, können Sie die Kalibrierung selbst durchführen und das Gerät schneller wieder installieren. So sparen Sie sich auch Kalibrierkosten durch Dienstleister.
- Verringern Sie die Ausfallzeiten. Die Minimierung von Ausfallzeiten gilt auch für unerwartete Kalibrieranforderungen. Durch die hausinterne Lösung steht das Team jederzeit zur Verfügung, um bei auftretenden Problemen zu helfen – auch hier wird die Ausfallzeit auf ein Minimum reduziert.
- Beschleunigen Sie die Kalibrierung. Außerdem können Fehler und Abweichungen bei Messungen oder Messwerten eines Gerätes sofort erkannt, der betroffene Prozess isoliert und das Problem schneller behoben werden. Durch das Wissen über die Messung und Kalibrierung innerhalb des Teams kann eine nicht konforme Messung beurteilt und behandelt werden.
- Verringern Sie Schäden am Messfühler. Wenn Sie die Kalibrierungen direkt am Gerätestandort erledigen, verringern Sie das Risiko, dass Probleme auftreten, die beim Transport entstehen könnten. Beim Hin- und Rückversand von Geräten kann es zu Schwingungen, Stürzen oder anderen Belastungen durch die Umgebung kommen. Anstatt diese Risiken und Unsicherheiten auf sich zu nehmen, erhöhen Sie Ihr Sicherheitsgefühl in Bezug auf die Stabilität der Kalibrierung im eigenen Haus. Die interne Kalibrierung bietet zudem eine zusätzliche Sicherheitsfunktion. Da das Gerät oder die Teile im Umfeld nicht transportiert werden müssen, wird das Risiko reduziert oder vollständig eliminiert.
Herausforderungen bei der hausinternen Kalibrierung
Die interne Kalibrierung Ihrer Temperaturmessfühler bietet zwar viele Vorteile, aber es gibt auch einige Herausforderungen, die es zu meistern gilt. In vielen Situationen wird es viel einfacher, den reibungslosen Betrieb des internen Kalibrierlabors zu gewährleisten, sobald das Labor eingerichtet ist.
Eine der Herausforderungen, vor denen Unternehmen stehen, die über die Erstellung ihres eigenen Kalibrierprogramms nachdenken, sind die Anlaufkosten. Es erfordert sachkundiges Kalibrierpersonal, Investitionen in die richtige Ausrüstung, die Einrichtung eines Labors und den Kauf der Kalibratoren oder Normale. Je nach Umfang der Kalibrierungen lassen sich die anfänglichen Kosten jedoch leicht rechtfertigen, wenn man sie mit den Kosten vergleicht, die für das Auslagern der Kalibrierung der einzelnen Anlagen im Betrieb entstehen. Sprechen Sie mit einem unserer Kalibrierexperten, um eine Kapitalertragsrechnung für Ihre Situation zu berechnen.
Es entstehen zusätzliche Kosten dadurch, dass das richtige Kalibrierpersonal zunächst gefunden und entsprechend geschult werden muss. Fluke Calibration bietet Schulungen zu Metrologie und Zertifizierung an, um Ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern auf den neuesten Stand zu bringen. Die angebotenen Kurse decken ein breites Spektrum an Kalibrieranforderungen ab, die Sie womöglich erfüllen müssen:
- Elektrische Kalibrierung
- Kalibriersoftware
- Temperaturkalibrierung
- Druckkalibrierung
- Durchflusskalibrierung
Sie sollten auch die Verfügbarkeit von Service und Unterstützung für alle erworbenen Geräte berücksichtigen. Fluke Calibration bietet Support per Online-Chat, E-Mail, Telefon und über unsere Dienstleistungen. Wir bieten auch Kalibrier- und Reparaturdienstleistungen an.
Drei Möglichkeiten zur Kalibrierung eines Pt100-Temperatursensors
Abhängig vom Standort der PRTs in Ihrem Betrieb, gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Kalibrierung. Die Möglichkeiten sind nach absteigender Messunsicherheit angeordnet.
1. Prozesskalibrator
Ein Prozesskalibrator, wie der Dokumentierende Prozesskalibrator Fluke 754 mit HART-Kommunikationsfunktionen, kann bei der Kalibrierung von Pt100-Temperatursensoren vor Ort als wichtiges Instrument dienen. Prozesskalibratoren sind einfach bedienbare und handliche Instrumente zur Kalibrierung, Instandhaltung und Fehlersuche bei einigen Anlagentypen. Kalibrierprozeduren können am PC erstellt werden und dann inklusive Anweisungen auf den Kalibrator geladen werden. Es können auch Daten zum Drucken, Archivieren und Analysieren geladen werden. Des Weiteren können die heruntergeladenen Prozeduren und Kalibrierergebnisse einer ganzen Woche gespeichert werden.
Ein Prozesskalibrator bietet wertvolle Lösungen zur regelmäßigen Kalibrierung Ihrer RTD-Temperatursensoren. Doch er verfügt nicht über eine so geringe Messunsicherheit, die Sie mit hochwertigeren Kalibrierinstrumente erzielen. Ein typischer Prozesskalibrator simuliert einen Temperatursensor, um die Sensoranzeigen zu überprüfen. Dabei handelt es sich häufig um Systeme mit 4 bis 20 mA-Transmittern, wie hier gezeigt. Um den Sensor mit einer tatsächlichen Temperaturkalibrierung zu überprüfen, ist ein Temperaturkalibrator erforderlich. Einige Fluke Prozesskalibratoren können direkt mit einem Temperaturkalibrator kombiniert werden, um die Kalibrierung zu automatisieren und zu dokumentieren.
2. Blockkalibrator mit Trockenkammer
Die nächste Stufe mit niedrigerer Unsicherheit zur Kalibrierung von Temperaturfühlern ist ein Blockkalibrator mit Trockenkammer. Diese Kalibratoren sind nicht so leicht transportierbar wie Prozesskalibratoren, aber immer noch einfacher als Kalibrierbäder. Sie ändern schnell die Temperaturen, sind sauber und bei hausinternen Sensorkalibrierungen in der Prozessindustrie sehr beliebt.
Blockkalibratoren mit Trockenkammer bieten eine besonders stabile Temperaturquelle für die Kalibrierung vieler verschiedener Temperatursensoren einschließlich Pt100-Temperatursensoren. Bei der Auswahl eines Blockkalibrators mit Trockenkammer sind drei Dinge zu beachten:
- Welche Größe und Art von Temperatursensor liegen vor?
Nicht alle Temperaturfühler funktionieren gut mit Blockkalibratoren. Da Trockenblöcke in verschiedenen speziellen Größen erhältlich sind, passen nicht alle Messfühler.
- Welcher Temperaturbereich wird benötigt?
Verschiedene Blockkalibratoren bieten unterschiedliche Temperaturbereiche und unterschiedliche Funktionen für die Kalibrierung. Es ist wichtig zu wissen, welchen Bereich Sie suchen und welche Funktionen Sie benötigen, damit Sie über die richtige Ausrüstung für Ihre Bedürfnisse verfügen.
- Welche Unsicherheit ist für die Kalibrierung ist erforderlich?
Ebenso wie nicht alle Temperaturen von allen Kalibratoren dargestellt werden, haben auch nicht alle Kalibratoren eine hinreichend geringe Unsicherheit. Es ist wichtig, den Blockkalibrator zu finden, der sicherstellt, dass Ihre Temperaturfühler mit so geringer Unsicherheit messen, die Sie benötigen.
3. Kalibrierbäder
Für Pt100-Temperatursensoren mit einer ungewöhnlichen Form oder Größe oder solche, die eine noch geringere Unsicherheit erfordern, kann ein Kalibrierbad die richtige Lösung sein. Diese Kalibrierinstrumente sind unter den drei beschriebenen Möglichkeiten am schwersten zu transportieren, bieten jedoch die größte Flexibilität bei der Kalibrierung. Für ein Kalibrierbad kann eine gerührte Flüssigkeit wie Wasser, Silikonöl, Ethanol oder Methanol verwendet werden. Diese Flüssigkeiten erzeugen eine extrem stabile und gleichmäßige Temperatur für die Sensorkalibrierung mit geringer Unsicherheit. Die Kalibrierbäder von Fluke Calibration sind so konzipiert, dass mehrere Messfühler gleichzeitig mit geringer Unsicherheit und derselben Präzision kalibriert werden können.
Nachdem wir 3 Möglichkeiten zur Kalibrierung vorgestellt haben, wollen wir uns eine Kalibrierprozedur für Temperatursensoren ansehen.
Grundlegende Kalibrierprozeduren für Temperaturfühlers
Zur Kalibrierung eines PRT, Pt100 oder RTD mit einem Blockkalibrator oder einem Kalibrierbad sind in der Regel fünf Schritte erforderlich:
- Führen Sie den Referenzmessfühler und den zu kalibrierenden Temperaturfühler in die Temperaturquelle ein. Die Temperaturfühler sollten kreisförmig angeordnet nahe beieinander liegen. Der Referenzmessfühler sollte sich dabei in der Mitte befinden.
- Schließen Sie die Leitungen an die Anzeige an, die am Ausgang des Temperaturfühlers misst. Dies kann die Anzeige eines Kalibrators oder die Anzeige sein, die mit dem Temperaturfühler verbunden ist.
- Messen und notieren Sie an jedem Messpunkt die Temperatur des Referenzsensors und die Temperatur des zu kalibrierenden Temperaturfühlers sowie die Geräteeinstellungen. Bei der PRT-Kalibrierung mit besonders geringer Unsicherheit müssen Sie möglicherweise auch den Messfühlerwiderstand messen, damit neue Justierparameter als Teil der Kalibrierung berechnet werden können.
- Überprüfen Sie die Abweichungen beim zum prüfenden Temperatursensor, um zu erfahren, ob er innerhalb der Fehlergrenze liegt oder nicht.
- Verwenden Sie bei Bedarf die Kalibrierergebnisse, um neue Justierparameter für den zu kalibrierenden Messfühler zu berechnen. Dies ist ein Prozess, bei dem mehrere Gleichungen gelöst werden. Diese enthalten die Kalibrierdaten und eine Gruppe von Koeffizienten, die speziell für das RTD und die Kalibrierung gelten. Am besten investieren Sie in Software, die dies bewältigen kann.
Erfahren Sie mehr über die hausinterne Kalibrierung Ihrer Pt100-Temperatursensoren.
Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, Ihre Temperaturfühler zu kalibrieren. Um zu erfahren, welche Methode für Ihre Bedürfnisse am besten geeignet ist und ob es sinnvoll ist, hausintern zu kalibrieren, wenden Sie sich an einen unserer Kalibrierexperten.