Informação técnica

Como melhorar a incerteza total de uma calibração com um
calibrador de temperatura de bloco seco (aplicações industriais)
WIKA folha de dados IN 00.32

Para algumas equipes de calibração, a incerteza de um
calibrador de temperatura de bloco seco; indicada na
folha de dados, é insuficiente. As soluções disponíveis
para melhorar esses valores são explicadas neste
folheto.
A calibração é essencial para estabelecer e manter aexatidão de qualquer termômetro. Ela pode ser usada para
providenciar rastreabilidade em relação a normas nacionaise conformidade com sistemas de garantia da qualidade, taiscomo ISO 9000. A calibração comparativa é conseguida,
colocando termômetros em um ambiente de temperatura
estável junto com um termômetro de referência.
A escolha do instrumento de calibração depende além datemperatura, do tipo de termômetro utilizado no processo.
Para sondas com uma geometria igual e comum, um
calibrador de temperatura de bloco seco é a solução ideal.
Nesses casos é possível adaptar os furos do inserto damelhor forma (profundidade mínima de imersão: 70 mm[2,75 pol.]) e reduzir as incertezas de medição.
O acoplamento térmico da sonda de temperatura ao bloco
seco e ao inserto é fundamental para uma calibração exata.
Com um diâmetro do furo excessivo, a folga de ar entre aparede do furo e a sonda diminui a transferência de calor.
Daí resultam tempos de estabilização mais longos e os
erros de medição. Uma folga máxima de 0,5 mm [0,02 pol.]é considerada como necessária entre obter um erro demedição aceitável e o risco da sonda ficar presa.
O fato de todos os calibradores de temperatura de bloco
seco estarem fechados no fundo e abertos no topo resulta
inevitavelmente em um gradiente de temperatura axial no
bloco seco e no inserto. Isto leva a erros de medição, se oitem de teste não estiver situado no fundo do inserto.
Uma vez que os gradientes nos primeiros 40 mm [12,58 pol.]acima do fundo são os que mais contribuem para a incerteza
de medição, estes serão também especificados nas folhas
de dados.

CTD9350 como aplicação com um termômetro dereferência externo

Caso o local de medição do item de teste esteja fora dessa
zona, a calibração é ainda mais distorcida por um “erro denão-homogeneidade axial”.
Se os itens de teste não puderem ser inseridos embaixo
no fundo do inserto, deve-se empregar um termômetro dereferência externo. Assim, a referência e o item de teste
podem ser alinhados em relação ao mesmo gradiente detemperatura. Por conseguinte, o erro de não-homogeneidadeé largamente compensado, reduzindo significativamente aincerteza de medição.

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Mais informações técnicas:
Calibração por ponto fixo conforme ITS-90; veja IN 00.38

Mas essa questão não pode apenas levar o cliente a usaruma referência externa. O tópico mais importante é aexatidão.
O desvio dos calibradores de temperatura de bloco seco
WIKA depende do modelo e da faixa de temperatura
utilizada. O calibrador requer um certificado rastreável parase confiar na exatidão e no valor da indicação. Se um novo
calibrador for calibrado e configurado no laboratório detemperatura DAkkS da WIKA, a WIKA pode reduzir o desvioa ZERO e a incerteza total será apenas a incerteza demedição do laboratório.
Graças a diferentes partes do orçamento para a incerteza demedição, a incerteza de medição dos laboratório acreditados
é quase idêntica.
Incerteza total dos calibradores de bloco seco

O desvio de tais termômetros de precisão é definido em dois
passos:Desvio do próprio instrumento elétrico de medição + desvio
da sonda de temperatura = desvio da cadeia de medição
Consequentemente, a incerteza do laboratório tem de seracrescentada ao desvio da cadeia de medição para calculara incerteza de medição, por exemplo:
ModeloΔΔsonda

UlabU total

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

Melhor das hipóteses: Δsonda = 0 K
Pior das hipóteses: Δsonda = UlabPara obter o melhor desempenho possível dos termômetrosde precisão, os coeficientes/caracterização da sonda detemperatura têm de ser calculados e guardados no canal
do instrumento de medição que está sendo usado (ou noconector da sonda, caso sejam utilizadas sondas do tipoSMART).

1,201,00
0,80
0,60
0,40
0,200,00-200

0+200+400+600+800

Se, para algumas aplicações, a incerteza de medição de> 0,2 K não for suficientemente boa, a WIKA consegue
providenciar uma gama de equipamento apropriado: p. ex.
um calibrador de temperatura de bloco seco em combinaçãocom um termômetro de precisão e sonda de temperatura.
Os termômetros de precisão da WIKA oferecem um
desempenho máximo e relações de medição de resistênciacontra um resistor de referência interno de alta estabilidade.
As calibrações comparativas de termômetros de resistência de platina (PRTs) envolvem tipicamente a medição daresistência do termômetro desconhecido depois de primeiro
determinar a temperatura de bloco seco com um termômetrode referência. Ambas as medições são referenciadas ao
mesmo resistor interno de referência de alta precisão. Com atécnica de "comparação direta", o termômetro de referência
é usado no lugar do resistor de referência e a razão entre a
resistência desconhecida da sonda e a do termômetro dereferência é medida diretamente.

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Termômetro de precisão modelo CTR3000 com
multiplexador modelo CTS3000Página 2 de 3

A WIKA recomenda o uso de uma referência externa em
combinação com um calibrador de temperatura de bloco
seco até uma temperatura de 500 °C [932 °F]. As razõespara tal são as seguintes:■ Podem ser calibradas formas diferentes de instrumentos.
■ A exatidão pode ser melhorada até 95%.
■ Utilização flexível para outras aplicações.
■ A calibração é executada com o termômetro de referênciae o calibrador de temperatura de bloco seco não requercalibração.

Perspectiva
Para obter um melhor resultado para o desvio da sonda
de temperatura, recomendamos que o termômetro deprecisão seja calibrado, usando o método de ponto fixo.
Os pontos de congelamento, fusão ou triplos de materiais
puros específicos são utilizados para definir as temperaturasde referência fixas que são usadas na ITS-90 (EscalaInternacional de Temperatura de 1990). Isso melhora as
incertezas de medição dos laboratórios até aprox. 1 mK.
→ Para informações sobre a calibração por ponto fixo deacordo com a ITS-90, veja as informações técnicas
IN 00.38 em www.wika.com.

02/2023 PT based on 12/2022 ENCalibrador de temperatura de bloco secomodelo CTD9100 com termômetro de precisãomodelo CTR3000© 11/2014 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, todos os direitos são reservados.
Especificações e dimensões apresentadas neste folheto representam a condição de engenharia no período da publicação.
Modificações podem ocorrer e materiais especificados podem ser substituídos por outros sem aviso prévio.

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