Calibradores portátiles de temperatura

¿Como se diseñan los insertos para alcanzar los mejores resultados?

Los insertos se taladran en función del diámetro de los instrumentos a comprobar. El diámetro del taladro debe minimizarse, considerando la expansión térmica de los instrumentos a comprobar. Las bolsas de aire entre termómetro y taladro actúan como resistencias de de calor y afectan la transmisión de calor. Por lo tanto el diámetro del taladro debe ser por lo menos 0,5 mm más grande que el diámetro del termómetro.

¿Qué significa gradiente radial?

Indica la diferencia de temperatura entre los taladros individuales de una funda de inmersión.

¿Que significa estabilidad?

Es la diferencia de temperatura entre el mínimo y el máximo de una temperatura equilibrada; registrada en un intervalo de 30 minutos.

¿Qué es un gradiente axial ?

Diferencia de temperatura/diferencia gradiente desde el fondo - profundidad de inmersión máxima - hacia la parte superior  - superficie del calibrador

Temperature difference/temperature gradient from the bottom – maximum immersion depth – to the top - surface of the calibrator.

¿Qué es la diferencia entre un baño de calibración de bloque seco y un microbaño de calibración?

Para la calibración in-situ de sondas de temperatura (de contacto) existen 2 tipos de calibradores de temperatura: microbaños y baños de calibración tipo bloque seco.

Ambos tipos de calibradores pueden suministrar relativamente rápido una temperatura de calibración muy estable (dentro su rango de trabajo) mediante un sistema de control de la temperatura y una sonda patrón interna. Sin embargo los dos tipos son ligeramente diferentes y, por eso, cada uno tiene sus ventajas y desventajas respecto al otro.

Como el nombre ya lo indica, los  microbaños son pequeños baños de calibración portátiles con líquido (habitualmente aceite silicona.). Su cámara de líquido tiene sólo un volumen de entre 0,5 y 1litro para ser fácilmente transportable y para establecer rápidamente diferentes  temperaturas de calibración. Rangos comunes de los microbaños son, por ejemplo, 40º … 225ºC y – 35º … 165 ºC  (usando elementos del Peltier permiten generar temperaturas negativas). Para ambos rangos de temperatura existe un aceite especial que asegura una viscosidad óptima  del aceite sobre el rango completo del baño. Un agitador en el fondo del baño garantiza una mezcla homogénea del líquido para evitar la existencia de un gradiente de la temperatura radial o axial. 

Por su parte, los baños de calibración tipo bloque seco permiten una calibración sin líquidos mediante bloques metálicos / insertos intercambiables. Estos insertos tienen agujeros para introducir las sondas a calibrar. Para obtener un buen acoplamiento a la temperatura entre bloque y sonda, el agujero del bloque seco debe tener un diámetro muy similar a la sonda, pero siempre un poco más grande para evitar que la sonda se quede bloqueada debido a los efectos térmicos durante la calibración. Además, no sólo un diámetro adecuado es importante sino también que la sonda tenga una forma regular y una longitud suficiente para llegar, si es posible,  hasta el fondo del bloque seco (comúnmente 150 mm de profundidad).  Esto es muy importante porque los bloques secos tienen un cierto gradiente de la temperatura axial (más evidente cerca de la apertura). Por su reducida masa del inserto en comparación con el líquido de un microbaño, los bloques secos son un poco más rápidos en calentarse o enfriarse, además el rango de temperatura puede ser más amplio y puede llegar fácilmente hasta 650ºC o incluso hasta 1100 ºC mediante insertos especiales de cerámica.

No obstante, a pesar de sus limitaciones, los microbaños siempre son la mejor solución para calibrar sondas de temperatura que tienen formas irregulares o son muy cortas (< 100 mm), gracias a su buen acoplamiento térmico y la homogeneidad de la temperatura del líquido.

 


¿Cuál es la profundidad minima de inmersión en calibradores de bloque?

La profundidad de inmersión minima es 70 mm en calibradores de bloque seco. Esta profundidad se debe al gradiente axial, provocado por la súbida de aire caliente hacia el área superior. Si se opera con una profundidad de inmersion inferior de 70 mm hay que aplicar un termómetro de referencia externo para la calibración. Este termómetro de referencia se ubica a la misma altura como el objeto a calibrar para comparar correctamente los dos resultados. 

Otra alternativa es la aplicación de un microbaño de calibración ya que la mezcla de líquido procura la uniformidad de la temperatura y por lo tanto no se requiere una profundidad mínima de inmersión.  Regla de oro para una inmersión óptima:  Díámetro del instrumento a comprobar x 15  ó 2. en caso de la longitud sensible conocida: longitud sensible + Diámetro del instrumento a comprobar x 10.

¿En qué material se fabrican los insertos de un calibrador de bloque?

El material de los insertos depende del rango de temperatura del calibrador de bloque. El material debe tener un punto de fundición muy alejado del rango de temperatura.  p.ej. en un rango de
35 ... 165 ºC material = aluminio
40 ... 650 ºC material = latón
200 ... 1.100 ºC material = Inconel.