Technische Information

Einsatzhülsen für Temperatur-Blockkalibratoren
WIKA Datenblatt IN 00.42

Temperatur-Blockkalibratoren sind eine beliebte Geräteartum Temperaturmessgeräte zu überprüfen.
Der Aufbau und die Funktionsweise eines
Temperatur-Blockkalibrators ist wie folgt:■ In einem Festkörper (der Einsatzhülse) befindet sich einekundenspezifische Anzahl an Bohrungen.
■ In diesen Bohrungen befinden sich die zu prüfenden
Temperaturfühler/-messgeräte (Prüflinge).

■ Der Festkörper wird mittels Blockkalibrator und dessen

Temperaturregler auf die Prüftemperatur temperiert, um
die Prüflinge zu kalibrieren.
■ Die Temperatur in den Bohrungen dieses Blocks(Einsatzhülse) ist abhängig von der korrekten Auswahl derRahmenbedingungen.

Rahmenbedingungen für den Einsatz richtiger Einsatzhülsen
Die beiden entscheidenden Rahmenbedingungen bei derAuswahl der Einsatzhülse sind zwei Eigenschaften:
Werkstoff
Die Abmessungen und der Werkstoff der Einsatzhülse sindabgestimmt auf den Blockaufbau. Die äußere Konstruktion
mit Fasen, abgesetzte Kanten oder eine Entlüftungsbohrung
sorgt dafür, dass innerhalb der Einsatzhülse die beste
Stabilität gewährleistet werden kann. Über den kompletten Temperaturbereich eines Blockkalibrators wird nur ein
Werkstoff eingesetzt:■ Aluminium (bis 450 °C [842 °F])
■ Messing (bis 650 °C [1.202 °F])
■ Keramik (bis 1.200 °C [2.192 °F])
Der Werkstoff wiederum gewährleistet, dass die Temperatur hinreichend schnell auf die eingetauchten Thermometer übertragen wird. Je besser dieser Werkstoff an
den Blockaufbau angepasst ist, desto schneller ist dieÜbertragungszeit der Temperatur auf die Prüflinge.
Abmessungen
Die Bohrungen in der Einsatzhülse sind abgestimmt auf
die Fühler, welche eingetaucht und temperiert werdensollen. Die Bohrungen sollen im Durchmesser 0,3 ... 0,5 mm[0,01 ... 0,02 in] größer sein als die Durchmesser der Thermometer, welche in die Bohrung eingetaucht werden sollen.

Richtige Einsatzhülse, Bohrung und Werkstoff Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Abmessungen■ Werkstoff■ Bohrung Bohrung fürEinsatzhülse TemperaturkalibratorDies ist das optimale Maß, welches eine mechanische
Verspannung des Sensors bei Wärmeausdehnung verhindert
und wiederum den geringsten Luftspalt gewährleistet.

WIKA Datenblatt IN 00.42 ∙ 07/2018

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Datenblätter zu ähnlichen Produkten und Zubehör:
Verbesserung der Gesamtunsicherheit einer Kalibrierung mit einem
Temperatur-Blockkalibrator; siehe Datenblatt IN 00.32

Einige Szenarien, die zu Messfehlern führen können
Einsatzhülse eines anderen Kalibrator
Ein Austausch von Einsatzhülsen von einem Kalibrator zu
einem anderen ist nicht ohne weiteres möglich. Werkstoff
und Abmessungen stimmen nicht überein. Zudem ist esmöglich, dass der Durchmesser der Einsatzhülse zwar passt,
die Länge aber nicht und oben am Kalibrator herausragt.
Dies beeinflusst den Wärmeabtransport dramatisch. Somitkönnen die Spezifikationen aus dem Datenblatt nicht mehr
eingehalten werden.

Einsatzhülse eines anderen Kalibrators Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Abmessungen■ Werkstoff■ Bohrung Bohrung für

Einsatzhülse Temperaturkalibrator

Abmessungen der Einsatzhülse zu klein
Sind die Außenmaße der Einsatzhülse nicht auf den Blockabgestimmt, ergeben sich Luftspalten, welche als Isolator
wirken. Diese verhindern, dass die Spezifikationen aus dem
Datenblatt nicht mehr eingehalten werden können, keine
stabile Temperatur angeregelt werden kann und auch derSollwert nicht erreicht wird.

Abmessungen der Einsatzhülse zu klein Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Abmessungen zu■ Bohrungklein■ Werkstoff Bohrung fürEinsatzhülse Temperaturkalibrator Luftspalte zu groß

Falscher Werkstoff der Einsatzhülse
Sollte der Werkstoff nicht auf den Block abgestimmt sein,
ist die Wärmeübertragung nicht mehr optimal gewährleistet.
Dies verhindert, dass die Spezifikationen aus dem Datenblattu. U. nicht mehr eingehalten werden können. Im schlimmsten Fall würde der Werkstoff der Einsatzhülse die maximale
Einsatztemperatur nicht aushalten und schmelzen. Somit
wäre der Kalibrator in der Folge unbrauchbar.

Falscher Werkstoff der Einsatzhülse Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Außendurchmesser ■ Werkstoff falsch■ Bohrung Bohrung für

Einsatzhülse Temperaturkalibrator



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Bohrung zu kurz
Ist die Bohrung in der Einsatzhülse zu kurz gebohrt, wird
die Temperatur im Block nicht mit der auf dem Displayübereinstimmen. Dies liegt am axialen Gradienten, d. h. ander Temperaturdifferenz von unten nach oben. Kalibratoren
werden immer am Boden einer Einsatzhülse vermessen.
Sollten dennoch eine solch kurze Bohrung aufgrund derFühler benötigt werden, so verwendet man zusätzlich eine
externe Referenz, welche auf die gleiche Höhe eingetaucht
ist. Somit wird nicht mehr der rückfahrbar kalibrierten Anzeige des Kalibrators vertraut, sondern nur noch der externenReferenz.

Bohrung zu kurz

 Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Abmessungen■ Werkstoff■ Bohrung zu kurz

 Bohrung fürEinsatzhülse Temperaturkalibrator

Das Arbeiten mit einer externen Referenz ist aktuell sehr weit
verbreitet und hat wesentliche Vorteile.

Vorteile bei Messungen mit einer externen Referenz
Flexibler Einsatz des Equipments■ Blockkalibrator und externe Referenz können auchunabhängig voneinander eingesetzt werden.
■ Durch Anschaffung mehrerer externer Referenzensind unterschiedliche Genauigkeitsniveaus mit einem
Kalibrator machbar.
■ Nahezu jede Fühlerlänge kann mit einem guten Ergebnis kalibriert werden, sofern die Thermometer aufgleicher Höhe in den Kalibrator eingebracht werden(„Gelinggarantie“).

Messungen mit externer Referenz

Einfachere Rücksendung und genauere Kalibrierung für
die externe Referenz möglich
Sofern man nicht mehr der Anzeige des Kalibrators vertraut- möchte man dies tun, so muss die Anzeige zwingend kalibriert sein - liest man den Referenzwert an einem externen
Gerät ab. Die externe Referenz muss rückführbar kalibriert
sein. Diese ist aufgrund der Abmessungen und des Gewichtes einfacher einzusenden als ein Kalibrator. Zudem ist füreine externe Referenz nicht nur eine Vergleichskalibrierung,sondern u. U. auch eine Kalibrierung an Fixpunkten machbar.
Eine Vergleichskalibrierung und eine Fixpunktkalibrierung derReferenz versprechen höhere Genauigkeiten.

 Temperaturfühler
 Einsatzhülse■ Abmessungen■ Werkstoff■ Bohrung zu kurz

 Bohrung für






Einsatzhülse Temperaturkalibrator
 ReferenzTemperaturfühler



07/2018 DE© 07/2018 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, alle Rechte vorbehalten.
Die in diesem Dokument beschriebenen Geräte entsprechen in ihren technischen Daten dem derzeitigen Stand der Technik.
Änderungen und den Austausch von Werkstoffen behalten wir uns vor.

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