So wählen Sie das richtige Thermometer aus
Genauigkeit
Viele Thermometer für Widerstandsthermometer bieten ppm-, Ohm- und/oder Temperaturangaben. Die Umrechnung von Ohm oder ppm in Temperatur hängt vom verwendeten Thermometer ab. Für eine Sonde mit 100Ω bei 0 Grad beträgt {{10}}.001Ω (1mΩ) entspricht 0,0025 Grad oder 2,5 mK. 1 ppm entspricht auch 0,1 mΩ oder 0,25 mK. Beachten Sie auch, ob es sich bei der Angabe um „Lesen“ oder „Bereich“ handelt. Beispielsweise beträgt „1 ppm Messwert“ 0,1 mΩ bei 100 Ω, während „1 ppm Spanne“ 0,4 mΩ beträgt, wenn der Skalenendwert 400 Ω beträgt. Der Unterschied ist riesig!
Bedenken Sie bei der Prüfung der Genauigkeitsspezifikationen, dass die Messunsicherheit nur sehr wenig zur Gesamtunsicherheit des Kalibriersystems beiträgt und es wirtschaftlich nicht immer sinnvoll ist, das Thermometer mit der geringsten Unsicherheit zu kaufen. Ein gutes Beispiel ist die Analysemethode „Bridge-Super Resistance Thermometer“. Eine 0.1-ppm-Brücke kann mehr als 4 $0,000 kosten, während ein 1-ppm-Superwiderstandsthermometer weniger als 20 $ kosten kann,{{ 7}}. Betrachtet man die Gesamtunsicherheit des Systems, wird klar, dass die Brücke die Leistung nur geringfügig -- in diesem Fall 0,000006 Grad -- zu sehr hohen Kosten verbessert.
Messfehler
Bei hochpräzisen Widerstandsmessungen ist es wichtig sicherzustellen, dass das Thermometer thermische EMF-Fehler beseitigen kann, die an der Verbindung unterschiedlicher Metalle im Messsystem entstehen. Eine gängige Technik zur Behebung thermischer EMF-Fehler ist die Verwendung einer geschalteten Gleichstrom- oder Niederfrequenz-Wechselstromquelle.
Auflösung
Seien Sie vorsichtig mit diesem Indikator. Einige Thermometerhersteller verwechseln Auflösung mit 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. Die Anzeigeauflösung ist sehr wichtig, wenn kleine Temperaturänderungen erkannt werden – beispielsweise bei der Überwachung der Gefrierkurve eines Festpunktgefäßes oder bei der Überprüfung der Stabilität eines Kalibrierbades.
Linearität
Die meisten Thermometerhersteller geben Genauigkeitsangaben für eine bestimmte Temperatur an (normalerweise 0 Grad). Das ist nützlich, aber normalerweise messen Sie einen weiten Temperaturbereich. Daher ist es wichtig zu wissen, wie genau Ihr Thermometer in seinem Betriebsbereich ist. Wenn ein Thermometer sehr linear ist, ist seine Genauigkeitsangabe über den gesamten Temperaturbereich gleich. Allerdings weisen alle Pyrometer einen gewissen Grad an Nichtlinearität auf und sind nicht perfekt linear. Stellen Sie sicher, dass der Hersteller eine Genauigkeitsangabe über den Betriebsbereich oder die Linearitätsangabe bereitstellt, die Sie bei der Berechnung der Unsicherheit verwendet haben.
Stabilität
Die Lesestabilität ist sehr wichtig, da Messungen über ein breites Spektrum an Umgebungsbedingungen und über unterschiedliche Zeiträume hinweg durchgeführt werden. Achten Sie unbedingt auf den Temperaturkoeffizienten und die Angaben zur Langzeitstabilität. Stellen Sie sicher, dass Änderungen der Umgebungsbedingungen die Genauigkeit des Thermometers nicht beeinträchtigen. Namhafte Hersteller bieten Temperaturkoeffizientenindikatoren an. Angaben zur Langzeitstabilität werden manchmal mit Genauigkeitsangaben kombiniert, zum Beispiel „1 ppm, 1 Jahr“ oder „0.01 Grad, 90 Tage“. Eine Kalibrierung alle 90 Tage ist schwierig, daher wird ein 1-Jahresindikator berechnet und für die Unsicherheitsanalyse verwendet. Seien Sie vorsichtig bei Anbietern, die „0 Drift“-Metriken anbieten. Jedes Thermometer verfügt über mindestens eine Driftkomponente.
Kalibrierung
Bei einigen Thermometern wird technisch gesehen „keine Neukalibrierung erforderlich“ angegeben. Gemäß der neuesten Ausgabe der ISO-Richtlinien müssen jedoch alle Messgeräte kalibriert werden. Einige Thermometer lassen sich einfacher neu kalibrieren als andere. Verwendung eines Thermometers, das über die Frontplatte ohne spezielle Software kalibriert werden kann. Einige ältere Thermometer speichern Kalibrierungsdaten im EPROM-Speicher, der mit kundenspezifischer Software programmiert wird. Das bedeutet, dass das Thermometer zur Neukalibrierung ins Werk geschickt werden muss – eventuell ins Ausland! Da eine Neukalibrierung sehr zeitaufwändig und teuer ist, vermeiden Sie die Verwendung von Thermometern, bei denen noch manuelle Potentiometereinstellungen erforderlich sind. Die meisten Gleichstromthermometer werden mithilfe eines Satzes hochstabiler Gleichstrom-Standardwiderstände kalibriert. Die Kalibrierung eines Wechselstrom-Thermometers oder einer Wechselstrombrücke ist komplizierter und erfordert einen Referenzmessteiler und Präzisions-Wechselstrom-Standardwiderstände.
Rückverfolgbarkeit
Die Rückverfolgbarkeit von Messungen ist ein weiteres Konzept. Die Rückverfolgbarkeit von Gleichstromthermometern ist mit einem guten Gleichstromwiderstandsstandard sehr einfach. Die Rückverfolgbarkeit von Wechselstromthermometern und -brücken ist komplizierter. In vielen Ländern gibt es immer noch keine gesicherte Rückverfolgbarkeit des Wechselstromwiderstands. Viele andere Länder mit rückverfolgbaren Wechselstromnormalen verlassen sich auf Wechselstromwiderstände, die durch Thermometer oder Brücken kalibriert werden, deren Unsicherheit zehnmal genauer ist, was die Messunsicherheit der Brücke selbst erheblich erhöht.
Bequemlichkeit
Die Bemühungen zur Steigerung der Produktivität nehmen kein Ende. Daher benötigen Sie ein Thermometer, das Ihnen möglichst viel Zeit spart.
