Informazioni tecniche

Come migliorare l'incertezza di misura totale durante la
taratura con un calibratore di temperatura a secco (applicazioniindustriali)
Scheda tecnica WIKA IN 00.32

Per alcuni tecnici la precisione di misura di uncalibratore di temperatura a secco, indicato nellascheda tecnica, non è sufficiente. Le soluzioni
disponibili per migliorare tali valori vengono spiegate inquesto documento.
La taratura è essenziale per stabilire e mantenere la
precisione di una sonda di temperatura. Può essere usata
per fornire la tracciabilità alle norme nazionali e la conformità
con sistemi di garanzia della qualità come ISO 9000. La
taratura per comparazione viene ottenuta immergendo lesonde di temperatura in un ambiente con temperatura stabile
insieme ad una sonda di temperatura di riferimento.
La scelta dello strumento di taratura dipende, oltre alla
temperatura, dal tipo di sonda usata nel processo. Per
sonde con geometria uguale o comune, un calibratore ditemperatura a secco rappresenta la soluzione ideale. Inquesti casi, è possibile adattare i fori dell'inserto in modo
ottimale (profondità di immersione minima: 70 mm [2,75 in]) e
ridurre le incertezze di misura.
Per una taratura accurata, l'accoppiamento termico dellasonda di temperatura con il fornetto a secco e l'inserto ècruciale. Con un diametro del foro troppo largo, lo spaziod'aria tra la parete del foro e la sonda riduce la convezione
termica. Ne risultano tempi di assestamento più lunghi ed
errori di misura. Una distanza massima di 0,5 mm [0,02 in]è considerata un compromesso tra errori di misura ancora
accettabili ed il rischio che la sonda si blocchi all'interno delforo.
Visto che tutti i calibratori di temperatura a secco sono chiusi
sul fondo e aperti in alto, risulta inevitabilmente un gradiente
di temperatura assiale nel fornetto a secco e inserto. Ciòcomporta errori di misura se lo strumento in prova non è
collocato sul fondo del pozzetto.
Visto che i gradienti oltre i primi 40 mm [12,58 in] al di sopra
del fondo forniscono il maggior contributo all'incertezza dimisura, sono specificati anche nelle schede tecniche.

CTD9350 con sonda campione esterna

Se il punto di misura dello strumento in prova è al di fuori diquesta zona, la taratura viene ulteriormente compromessa
da un “errore assiale di disomogeneità”.
Se le sonde in prova non possono essere inserite sul fondodel pozzetto, va usato una sonda di riferimento esterna. Intal caso, la sonda in prova e il riferimento possono essere
allineati agli stessi gradienti di temperatura. L'errore didisomogeneità viene ampiamente compensato e l'incertezza
di misura sensibilmente ridotta.

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Ulteriori informazioni tecniche:
Taratura a punto fisso secondo l”ITS-90; vedi IN 00.38

Questo non è il solo aspetto che porta il cliente a scegliere
un riferimento esterno. Il tema più importante è la precisione.
La deviazione dei calibratori di temperatura a secco di WIKA
dipende dal modello e dal campo di temperatura utilizzato.
Per fidarsi del valore sul display e fidarsi della precisione,il calibratore necessita di un certificato riferibile. Se viene
tarato e regolato un nuovo calibratore nel laboratorio
DAkkS di temperatura di WIKA, quest'ultimo riduce ladeviazione a ZERO e l'incertezza totale è rappresentata solo
dall'incertezza di misura del laboratorio.
Per via delle diverse parti del contributo per l'incertezza dimisura, quest'ultima è più o meno la stessa nei laboratori
accreditati.
Incertezza di misura totale dei calibratori ditemperatura a secco

La deviazione di queste sonde di temperatura di precisione
viene definita in due passi:
deviazione propria dello strumento di misura elettrico +deviazione della sonda di temperatura = deviazione dellacatena di misura
Pertanto, l'incertezza del laboratorio va aggiunta alla
deviazione della catena di misura per calcolare l'incertezza dimisura, per esempio:
ModelloΔΔsonda

UlabU totale

CTR3000

0,005 K

0,01 K

0,01 K

0,025 K

CTH7000

0,015 K

0,01 K

0,01 K

0,035 K

Miglior caso: Δsonda = 0 K
Peggior caso: Δsonda = UlabPer ottenere la migliore prestazione possibile dalle sonde
di precisione, i coefficienti/caratterizzazione della sonda ditemperatura vanno calcolati e memorizzati nel canale dello
strumento di misura usato (o, se si usano sonde SMART, nelconnettore della sonda).

1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
-200

0+200+400+600+800

Se per alcune applicazioni l'incertezza di misura di > 0,2 K
non è sufficiente, WIKA è in grado di fornire un'ampia gamma
di strumentazione adatta: p.e. un calibratore di temperaturaa secco in combinazione con una sonda di temperatura diprecisione e una sonda di temperatura.
Le sonde di temperatura di precisione di WIKA offrono lemassime prestazioni e misurano i rapporti delle resistenze
di misura contro una resistenza interna campione con una
stabilità elevata.
Le tarature comparative di termoresistenze al platino (PRT)
prevedono in genere la misura della resistenza della sonda
in prova non prima di avere determinato la temperatura delfornetto a secco con un termometro di riferimento. Entrambele misure fanno riferimento alla stessa resistenza interna
campione di precisione. Con la tecnica della “comparazionediretta”, la sonda di temperatura campione viene usata al
posto della resistenza campione e il rapporto tra la resistenzadella sonda in prova e quella della sonda campione viene
misurato direttamente.

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Termometro di precisione, modello CTR3000 con
multiplexer CTS3000

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WIKA consiglia di usare un riferimento esterno in
combinazione con un calibratore di temperatura a secco con
temperature fino a 500 °C [932 °F]. I motivi sono i seguenti:■ E' possibile tarare diversi tipi di strumenti in prova.
■ La precisione può essere migliorata fino al 95%.
■ Flessibilità d'uso per altre applicazioni.
■ La taratura viene eseguita con la sonda di temperatura
campione, il calibratore di temperatura a secco nonrichiede una taratura.

Prospettive
Per ottenere un risultato migliore per la deviazione dellasonda di temperatura, si consiglia di tarare la sonda ditemperatura di precisione usando il metodo a punto fisso.
Il punto di congelamento, il punto di fusione o il punto triplo
di specifici materiali puri viene utilizzato per definire letemperature di riferimento fisse utilizzate nella ITS-90 (scalainternazionale di temperatura del 1990). In questo modo
vengono migliorate le incertezze di misura dei laboratori finoa circa 1 mK.
→ Per informazioni sulla taratura a punto fisso in conformità
con la ITS-90, vedere l'informativa tecnica IN 00.38 sul sito
www.wika.it.

01/2023 IT based on 12/2022 ENCalibratore di temperatura a secco, modello CTD9100,
con sonda di temperatura di precisione, modello
CTR3000© 11/2014 WIKA Alexander Wiegand SE & Co, tutti i diritti riservati.
Le specifiche tecniche riportate in questo documento rappresentano lo stato dell'arte al momento della pubblicazione.
Ci riserviamo il diritto di apportare modifiche alle specifiche tecniche ed ai materiali.

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