Herramienta de calibración de termómetros bimetálicos
Complete un registro de calibración de tres puntos para un termómetro bimetálico de esfera. Calcula el error ascendente y descendente, la histéresis, el rango y cada uno como porcentaje del rango.
Herramienta de calibración de termómetros bimetálicos
Introduzca las lecturas de una calibración de tres puntos. Se calculan automáticamente los errores, la histéresis y los porcentajes del rango.
Punto cero
Punto medio de escala
Punto de fondo de escala
Registro de calibración
| Punto | Referencia (°C) | Ascendente (°C) | Descendente (°C) | Error ascendente (°C) | Error descendente (°C) | Histéresis (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Punto cero | 0.00 | 0.40 | 0.60 | +0.40 | +0.60 | 0.20 |
| Punto medio de escala | 50.00 | 50.80 | 51.40 | +0.80 | +1.40 | 0.60 |
| Punto de fondo de escala | 100.00 | 99.50 | 99.50 | -0.50 | -0.50 | 0.00 |
Como porcentaje del rango
El error máximo es el +1.40% del rango. La histéresis máxima es el 0.60% del rango.
Error = lectura − referencia. Histéresis = |lectura ascendente − lectura descendente|. Porcentaje del rango = valor ÷ rango × 100.
Documentación
Esta herramienta completa un registro de calibración de tres puntos para un termómetro bimetálico. Introduzca la temperatura de referencia y las dos lecturas tomadas en cada punto, y calcula el error, la histéresis y ambos valores como porcentaje del intervalo de medida.
Qué es un termómetro bimetálico
Un termómetro bimetálico mide la temperatura con una tira formada por dos metales unidos. Los metales se dilatan en distinta medida al calentarse, por lo que la tira se curva. Por lo general, la tira está enrollada en forma de espiral, que hace girar una aguja sobre una esfera graduada.
Como la espiral es una pieza mecánica, no vuelve exactamente a la misma posición cuando la temperatura desciende que cuando aumenta. Esa diferencia se denomina histéresis, y la calibración permite medirla.
Por qué se utilizan tres puntos
La calibración comprueba el instrumento en todo su intervalo de funcionamiento. Tres puntos constituyen el mínimo habitual:
- el punto cero, en el extremo inferior del intervalo
- el punto medio de la escala, cerca del centro
- el punto de fondo de escala, en el extremo superior del intervalo
En cada punto, primero se alcanza la temperatura desde un valor inferior y después desde uno superior, de modo que se registran ambas direcciones.
Fórmulas
donde es el error en un punto cuando la temperatura se alcanza desde un valor inferior y el error cuando se alcanza desde un valor superior; r y f son las lecturas tomadas en esas dos direcciones; s es el valor estándar en ese punto; h, la histéresis; S, el intervalo de medida; a y b, los valores estándar en el punto de fondo de escala y en el punto cero; p, un porcentaje del intervalo de medida; y x, el error o la histéresis expresados de ese modo.
El valor estándar es la temperatura indicada por el instrumento de referencia, cuya exactitud se considera fiable. Un error positivo significa que el termómetro indica una temperatura demasiado alta; un error negativo significa que indica una temperatura demasiado baja.
Ejemplo resuelto
Se comprueba un termómetro de 0 a 100 °C en tres puntos.
| Punto | Estándar | Ascendente | Descendente | Error ascendente | Error descendente | Histéresis |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cero | 0,00 | 0,40 | 0,60 | +0,40 | +0,60 | 0,20 |
| Medio | 50,00 | 50,80 | 51,40 | +0,80 | +1,40 | 0,60 |
| Fondo de escala | 100,00 | 99,50 | 99,50 | −0,50 | −0,50 | 0,00 |
El intervalo de medida es 100 − 0 = 100 °C. El error máximo es +1,40 °C, que equivale a 1,40 % del intervalo de medida. La histéresis máxima es 0,60 °C, o 0,60 % del intervalo de medida.
Interpretación del resultado
La exactitud del instrumento normalmente se expresa como porcentaje del intervalo de medida, por lo que esos porcentajes son los que deben compararse con la clase de exactitud del fabricante. Se espera que un termómetro marcado con la clase 1 se mantenga dentro de 1 % del intervalo de medida.
Una histéresis grande con errores pequeños suele apuntar a fricción o a una espiral fatigada, más que a un desplazamiento de la escala. Un error aproximadamente igual en los tres puntos sugiere que la aguja está simplemente desplazada y que a menudo puede reajustarse mediante el tornillo de ajuste del cero.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el punto cero no debe estar por debajo de 0 °C?
En este registro, el punto cero es el límite inferior del intervalo de funcionamiento que se está certificando. La herramienta lo mantiene en 0 °C o por encima, de modo que el intervalo de medida se calcula desde el extremo inferior hacia arriba.
¿Qué causa la histéresis en un termómetro bimetálico?
La fricción en el mecanismo de la aguja y el retraso elástico en la espiral bimetálica. La espiral no se relaja exactamente siguiendo el mismo recorrido que siguió durante el calentamiento.
¿Debe medirse el error al subir o al bajar la temperatura?
En ambas direcciones. Registrar las dos direcciones es lo que hace visible la histéresis. El peor de los dos valores es la cifra que debe utilizarse para evaluar el instrumento.
¿Qué es el intervalo de medida?
La diferencia entre los valores estándar en el punto de fondo de escala y en el punto cero. Es la amplitud del intervalo que se está calibrando.
¿Puede utilizarse este registro para otros termómetros de esfera graduada?
Sí. El mismo método de tres puntos y las mismas fórmulas se aplican a cualquier termómetro mecánico de esfera graduada, incluidos los tipos llenos de gas y de líquido.