Nástroj na kalibráciu bimetalového teplomera

Tento nástroj vyplní trojbodový kalibračný záznam pre bimetalový teplomer. Zadajte referenčnú teplotu a dve hodnoty namerané v každom bode; nástroj vypočíta chybu, hysteréziu a obe hodnoty ako percento rozsahu.

Čo je bimetalový teplomer

Bimetalový teplomer meria teplotu pomocou pásika z dvoch navzájom spojených kovov. Kovy sa pri zahriatí rozťahujú o rozdielne dĺžky, takže sa pásik ohýba. Pásik je zvyčajne zvinutý do špirály, ktorá otáča ručičku na stupnici.

Keďže špirála je mechanická súčasť, pri poklese teploty sa nevráti presne do rovnakej polohy ako pri jej raste. Tento rozdiel sa nazýva hysterézia a kalibrácia ho meria.

Prečo tri body

Kalibrácia kontroluje prístroj v celom pracovnom rozsahu. Tri body sú obvyklé minimum:

• nulový bod na dolnom konci rozsahu
• bod v strede stupnice približne v jej strede
• bod pri plnom rozsahu na hornom konci rozsahu

V každom bode sa teplota najprv približuje zdola a potom zhora, takže sa zaznamenajú oba smery.

Vzorce

$e_r = r - s$

$e_f = f - s$

$h = \left| r - f \right|$

$S = a - b$

$p = \frac{x}{S} \times 100$

kde $e_r$ je chyba v danom bode pri približovaní teploty zdola a $e_f$ chyba pri jej približovaní zhora, r a f sú odčítané hodnoty získané týmito dvoma smermi, s je štandardná hodnota v danom bode, h je hysteréza, S je rozsah, a a b sú štandardné hodnoty v bode plného rozsahu a v nulovom bode, p je percento rozsahu a x je chyba alebo hysteréza vyjadrená týmto spôsobom.

Etalónová hodnota je teplota zobrazená referenčným prístrojom, o ktorom sa predpokladá, že ukazuje správne. Kladná chyba znamená, že teplomer ukazuje príliš vysokú hodnotu; záporná chyba znamená, že ukazuje príliš nízku hodnotu.

Vyriešený príklad

Teplomer s rozsahom od 0 do 100 °C sa kontroluje v troch bodoch.

Rozsah je 100 − 0 = 100 °C. Najväčšia chyba je +1,40 °C, čo predstavuje 1,40 % rozsahu. Najväčšia hysterézia je 0,60 °C, čiže 0,60 % rozsahu.

Vyhodnotenie výsledku

Presnosť prístroja sa zvyčajne uvádza ako percento rozsahu, takže tieto percentá treba porovnať s triedou presnosti stanovenou výrobcom. Od teplomera označeného triedou 1 sa očakáva, že zostane v rozmedzí 1 % rozsahu.

Veľká hysterézia pri malých chybách zvyčajne poukazuje skôr na trenie alebo unavenú špirálu než na posunutú stupnicu. Chyba približne rovnakej veľkosti vo všetkých troch bodoch naznačuje, že ručička je jednoducho posunutá a často ju možno nastaviť nastavovacou skrutkou nulového bodu.

Najčastejšie otázky

Prečo nesmie byť nulový bod pod 0 °C?

V tomto zázname je nulový bod dolnou hranicou pracovného rozsahu, ktorý sa certifikuje. Nástroj ho udržiava na hodnote 0 °C alebo vyššej, aby sa rozsah meral od dolnej hranice smerom nahor.

Čo spôsobuje hysteréziu v bimetalovom teplomere?

Trenie v mechanizme ručičky a pružné oneskorenie v bimetalovej špirále. Špirála sa neuvoľňuje presne po tej istej dráhe, po ktorej sa pohybovala pri zahrievaní.

Má sa chyba merať pri stúpaní alebo pri klesaní?

Oboje. Zaznamenanie oboch smerov odhalí hysteréziu. Pri posudzovaní prístroja je rozhodujúca horšia z týchto dvoch hodnôt.

Čo je rozsah?

Rozdiel medzi etalónovými hodnotami v bode pri plnom rozsahu a v nulovom bode. Je to šírka rozsahu, ktorý sa kalibruje.

Možno tento záznam použiť aj pre iné teplomery so stupnicou?

Áno. Rovnaká trojbodová metóda a rovnaké vzorce platia pre každý mechanický teplomer so stupnicou vrátane typov plnených plynom a kvapalinou.