Kalibratietool voor bimetaalthermometer

Kalibratieprotocol
Punt	Referentie (°C)	Stijgend (°C)	Dalend (°C)	Fout stijgend (°C)	Fout dalend (°C)	Hysteresis (°C)
Nulpunt	0.00	0.40	0.60	+0.40	+0.60	0.20
Middenpunt	50.00	50.80	51.40	+0.80	+1.40	0.60
Eindpunt	100.00	99.50	99.50	-0.50	-0.50	0.00

Deze tool stelt een driepuntskalibratieprotocol op voor een bimetaalthermometer. Voer de referentietemperatuur en de twee metingen bij elk punt in, en de tool berekent de fout, de hysteresis en beide als percentage van het meetbereik.

Wat een bimetaalthermometer is

Een bimetaalthermometer meet temperatuur met een strip gemaakt van twee aan elkaar verbonden metalen. De metalen zetten bij verhitting in verschillende mate uit, waardoor de strip buigt. De strip is meestal opgewonden tot een spiraal die een wijzer op een schaal beweegt.

Omdat de spiraal een mechanisch onderdeel is, keert hij bij een dalende temperatuur niet exact naar dezelfde stand terug als bij een stijgende temperatuur. Dat verschil heet hysteresis, en kalibratie meet het.

Waarom drie punten

Kalibratie controleert het instrument over het hele werkbereik. Drie punten zijn meestal het minimum:

het nulpunt, aan het lage einde van het bereik
het middenpunt, ongeveer in het midden
het eindpunt, aan de bovenkant van het bereik

Bij elk punt wordt de temperatuur eerst van onderaf benaderd en daarna van bovenaf, zodat beide richtingen worden vastgelegd.

Formules

fout stijgend = meting bij stijgende temperatuur − referentie

fout dalend = meting bij dalende temperatuur − referentie

hysteresis = |meting stijgend − meting dalend|

meetbereik = referentie bij eindpunt − referentie bij nulpunt

percentage van meetbereik = waarde ÷ meetbereik × 100

De referentiewaarde is de temperatuur die wordt aangegeven door het referentie-instrument, dat als correct wordt vertrouwd. Een positieve fout betekent dat de thermometer te hoog aangeeft; een negatieve fout betekent dat hij te laag aangeeft.

Voorbeeld

Een thermometer van 0 tot 100 °C wordt op drie punten gecontroleerd.

Punt	Referentie	Stijgend	Dalend	Fout stijgend	Fout dalend	Hysteresis
Nul	0.00	0.40	0.60	+0.40	+0.60	0.20
Midden	50.00	50.80	51.40	+0.80	+1.40	0.60
Eind	100.00	99.50	99.50	−0.50	−0.50	0.00

Het meetbereik is 100 − 0 = 100 °C. De grootste fout is +1.40 °C, ofwel 1.40% van het meetbereik. De grootste hysteresis is 0.60 °C, ofwel 0.60% van het meetbereik.

Het resultaat lezen

De nauwkeurigheid van een instrument wordt meestal opgegeven als percentage van het meetbereik, dus de percentages zijn wat je vergelijkt met de nauwkeurigheidsklasse van de fabrikant. Een thermometer met klasse 1 moet binnen 1% van het meetbereik blijven.

Grote hysteresis met kleine fouten wijst meestal op wrijving of een versleten spiraal, en niet op een verschoven schaal. Een fout van ongeveer dezelfde grootte bij alle drie de punten wijst erop dat de wijzer gewoon verschoven staat en vaak kan worden hersteld met de nulpuntsstelschroef.

Veelgestelde vragen

Waarom mag het nulpunt niet lager zijn dan 0 °C?

In dit protocol is het nulpunt het laagste punt van het werkbereik dat wordt gecertificeerd. De tool houdt het op 0 °C of hoger, zodat het meetbereik vanaf de onderkant omhoog wordt gemeten.

Wat veroorzaakt hysteresis in een bimetaalthermometer?

Wrijving in het wijzermechanisme en elastische vertraging in de bimetaalspiraal. De spiraal ontspant niet exact langs hetzelfde pad dat hij volgde tijdens het opwarmen.

Moet de fout stijgend of dalend worden gemeten?

Beide. Door beide richtingen vast te leggen wordt de hysteresis zichtbaar. De slechtste van de twee is het cijfer waarop het instrument wordt beoordeeld.

Wat is het meetbereik?

Het verschil tussen de referentiewaarden bij het eindpunt en het nulpunt. Het is de breedte van het bereik dat wordt gekalibreerd.

Kan dit protocol worden gebruikt voor andere wijzerthermometers?

Ja. Dezelfde driepuntsmethode en dezelfde formules gelden voor elke mechanische wijzerthermometer, inclusief gas- en vloeistofgevulde types.

Kalibratietool voor bimetaalthermometer