So wählen Sie das richtige Pyrometer aus
Grad der Genauigkeit
Viele Thermometer oder Widerstandsthermometer geben ppm-, Ohm- und/oder Temperaturangaben an. Die Umrechnung von Ohm oder ppm in Temperatur hängt vom verwendeten Thermometer ab. Bei einer Sonde mit 100Ω bei 0 C entspricht {{10}}.001Ω(1mΩ) 0,0025 Grad oder 2,5mK. 1ppm entspricht auch 0,1 mω oder 0,25mK. Es ist auch darauf zu achten, ob der technische Index „Messwert“ oder „Bereich“ ist. Beispielsweise beträgt der „1ppm-Messwert“ 0,1 mω bei 100ω, während der „1ppm-Bereich“ 0,4 mω bei 400ω beträgt. Der Unterschied ist sehr groß!
Bei der Überprüfung der technischen Genauigkeitsindikatoren sollte berücksichtigt werden, dass die Messwertunsicherheit wenig Einfluss auf die Gesamtunsicherheit des Kalibrierungssystems hat und es nicht immer wirtschaftlich ist, ein Thermometer mit der geringsten Unsicherheit zu kaufen. Die Analysemethode „Brücken-Superwiderstandsthermometer“ ist ein gutes Beispiel. Eine 0,1-ppm-Brücke kostet mehr als 40,000 $, während ein 1-ppm-Superwiderstandsthermometer weniger als 20,000 $ kostet. Wenn man auf die Gesamtsystemunsicherheit zurückblickt, ist es offensichtlich, dass die Brücke die Leistung nur in geringem Maße verbessern kann – in diesem Fall sind es 0,000006 C – und die Kosten sind sehr hoch.
Messfehler
Bei der Durchführung hochpräziser Widerstandsmessungen muss sichergestellt werden, dass das Thermometer die thermoelektrischen Potentialfehler beseitigen kann, die an verschiedenen Metallverbindungen im Messsystem entstehen. Eine gängige Technik zur Beseitigung thermoelektrischer elektromotorischer Kraftfehler ist die Verwendung einer schaltenden Gleichstrom- oder niederfrequenten Wechselstromquelle.
Auflösungsverhältnis
Seien Sie vorsichtig mit dieser Anzeige. Einige Thermometerhersteller verwechseln Auflösung und Genauigkeit. Eine Auflösung von {{0}}.001 Grad bedeutet nicht eine Genauigkeit von 0,001 Grad. Im Allgemeinen sollte ein Thermometer mit einer Genauigkeit von 0,001 Grad eine Auflösung von mindestens 0,001 Grad haben. Beim Erfassen kleiner Temperaturänderungen ist die Anzeigeauflösung sehr wichtig – beispielsweise beim Überwachen der Erstarrungskurve von Fixpunktbehältern oder beim Überprüfen der Stabilität von Kalibrierbehältern.
Linearität
Die meisten Thermometerhersteller geben technische Angaben zur Genauigkeit bei einer Temperatur (im Allgemeinen 0 C) an. Dies ist sehr nützlich, aber Sie müssen normalerweise einen breiten Temperaturbereich messen, daher ist es sehr wichtig, die Genauigkeit des Thermometers im Arbeitsbereich zu kennen. Wenn die Linearität des Thermometers sehr gut ist, ist sein Genauigkeitsindex im gesamten Temperaturbereich gleich. Allerdings sind alle Thermometer bis zu einem gewissen Grad nichtlinear und nicht vollständig linear. Bitte stellen Sie sicher, dass der Hersteller die Genauigkeitsspezifikationen innerhalb des Arbeitsbereichs oder die Linearitätsspezifikationen angibt, die Sie bei der Berechnung der Unsicherheit verwenden.
Stabilität
Da Messungen in einem breiten Spektrum von Umgebungsbedingungen und über verschiedene Zeiträume hinweg erforderlich sind, ist die Messwertstabilität sehr wichtig. Achten Sie darauf, den Temperaturkoeffizienten und den Langzeitstabilitätsindex zu überprüfen. Stellen Sie sicher, dass sich die Genauigkeit des Thermometers nicht durch Änderungen der Umgebungsbedingungen beeinträchtigt. Seriöse Hersteller bieten Temperaturkoeffizientenindikatoren an. Langzeitstabilitätsindikatoren werden manchmal mit Genauigkeitsindikatoren kombiniert, z. B. „1 ppm, 1 Jahr“ oder „0.01 Grad, 90 Tage“. Eine Kalibrierung alle 90 Tage ist schwierig, daher sollte der Einjahresindex berechnet und für die Unsicherheitsanalyse verwendet werden. Hüten Sie sich vor Anbietern, die „0 Drift“-Indikatoren anbieten. Jedes Thermometer hat mindestens eine Driftkomponente.
kalibrieren
Bei einigen Thermometern wird in den technischen Angaben angegeben, dass sie „keine Neukalibrierung benötigen“. Gemäß der neuesten ISO-Anleitung müssen jedoch alle Messgeräte kalibriert werden. Einige Thermometer lassen sich leichter neu kalibrieren als andere. Verwenden Sie ein Thermometer, das über die Frontplatte ohne spezielle Software kalibriert werden kann. Einige ältere Thermometer speichern die Kalibrierungsdaten im EPROM-Speicher und programmieren sie mit angepasster Software. Das bedeutet, dass das Thermometer zur Neukalibrierung an den Hersteller geschickt werden muss – möglicherweise ins Ausland! Da eine Neukalibrierung sehr zeitaufwändig und teuer ist, sollten Sie die Verwendung eines Thermometers vermeiden, das noch mit einem manuellen Potentiometer eingestellt wird. Die meisten Gleichstromthermometer werden mit einem Satz hochstabiler Gleichstrom-Standardwiderstände kalibriert. Die Kalibrierung eines Wechselstromthermometers oder einer Wechselstrombrücke ist komplizierter und erfordert einen induktiven Referenzspannungsteiler und einen präzisen Wechselstrom-Standardwiderstand.
Rückverfolgbarkeit
Die Rückverfolgbarkeit von Messungen ist ein weiteres Konzept. Durch einen guten Gleichstromwiderstandsstandard ist die Rückverfolgbarkeit von Gleichstromthermometern sehr einfach. Die Rückverfolgbarkeit von Wechselstromthermometern und -brücken ist komplizierter. In vielen Ländern ist die Rückverfolgbarkeit des Wechselstromwiderstands noch nicht etabliert. Viele andere Länder mit rückverfolgbaren Wechselstromstandards verlassen sich auf Wechselstromwiderstände, die durch Thermometer oder Brücken kalibriert werden, deren Unsicherheit zehnmal genauer ist, was offensichtlich die Messunsicherheit der Brücke selbst erhöht.
Bequemlichkeit
Die Bemühungen zur Verbesserung der Produktivität sind endlos. Daher müssen Sie ein Thermometer verwenden, das so viel Zeit wie möglich spart.
Direkte Anzeige der Temperatur - Viele Thermometer können nur den ursprünglichen Widerstand oder die ursprüngliche Spannung anzeigen. Die Temperatur ist die nützlichste Anzeige. Verwenden Sie daher ein Thermometer, das Widerstand oder Spannung in Temperatur umrechnen kann, und stellen Sie sicher, dass Sie verschiedene Umrechnungsmethoden bereitstellen - ITS-90-Umrechnungsformel für SPRT, Callendarvan-Dusen-Umrechnungsformel für industrielles PRT usw.
Verschiedene Eingangstypen – Sie werden wahrscheinlich verschiedene Temperatursensoren kalibrieren, darunter 3--Draht- und 4--Draht-PRT, Thermistoren und Thermoelemente. Thermometer, die verschiedene Eingangstypen messen können, bieten den besten Wert und die größte Flexibilität.
Lernkurve – Verwendung eines einfachen und leicht zu bedienenden Thermometers. Die Brücke wird seit vielen Jahren verwendet und kann gute Messergebnisse liefern, erfordert jedoch viel Aufwand in die Bedienungsschulung (und es wird ein externer Computer benötigt, um die vom Widerstand erhaltene Temperatur zu berechnen).
Multiplexschalter zur Kanalerweiterung - Wenn die Kalibrierarbeit Konstanttemperaturtanks desselben Sondentyps umfasst, lässt sich die Produktivität auch erheblich steigern, wenn das Messsystem mit einem Multiplexschalter erweitert werden kann.
Digitale Schnittstelle - Um eine automatische Datenerfassung und Kalibrierung zu realisieren, ist die Computerschnittstelle der Schlüssel. Die automatische Kalibrierung wird mithilfe einer RS-232- oder IEEE-488-Schnittstelle und einer Kalibrierungssoftware realisiert, die mit einem Thermometer oder anderen Systemkomponenten (Thermostatbad und Multiplexschalter) verbunden werden kann.
