Bimetal Termometre Kalibrasyon Aracı

Bu araç, bimetal termometre için üç noktalı bir kalibrasyon kaydı doldurur. Referans sıcaklığı ile her noktada alınan iki okumayı girin; araç hatayı, histerezisi ve her ikisinin ölçüm aralığına oranını yüzde olarak hesaplar.

Bimetal termometre nedir?

Bimetal termometre, birbirine bağlanmış iki metalden oluşan bir şeritle sıcaklığı ölçer. Metaller ısıtıldıklarında farklı miktarlarda genleştiği için şerit bükülür. Şerit genellikle kadrandaki ibreyi döndüren bir helezon şeklinde sarılır.

Helezon mekanik bir parça olduğundan, sıcaklık düştüğünde sıcaklık yükselirken bulunduğu konumun tam olarak aynısına dönmez. Bu farka histerezis denir ve kalibrasyon sırasında ölçülür.

Neden üç nokta?

Kalibrasyon, cihazı çalışma aralığı boyunca kontrol eder. Genellikle kullanılan asgari nokta sayısı üçtür:

• aralığın alt ucundaki sıfır noktası
• orta ölçek noktası, merkeze yakın
• tam ölçek noktası, aralığın en üstünde

Her noktada sıcaklığa önce alttan, sonra üstten yaklaşılır; böylece her iki yöndeki değerler kaydedilir.

Formüller

$e_r = r - s$

$e_f = f - s$

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

$S = a - b$

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

burada $e_r$ sıcaklığa aşağıdan yaklaşılırken bir noktadaki hata, $e_f$ ise sıcaklığa yukarıdan yaklaşılırken oluşan hatadır; r ve f bu iki yönde alınan okumaları, s o noktadaki standart değeri, h histerezisi, S ölçüm aralığını, a ve b tam skala noktasındaki ve sıfır noktasındaki standart değerleri, p ölçüm aralığının yüzdesini, x ise bu şekilde ifade edilen hata veya histerezisi belirtir.

Standart değer, doğru olduğu kabul edilen referans cihazın gösterdiği sıcaklıktır. Pozitif hata, termometrenin yüksek okuma yaptığını; negatif hata ise düşük okuma yaptığını gösterir.

Çözümlü örnek

0 ile 100 °C arasındaki bir termometre üç noktada kontrol edilir.

Ölçüm aralığı 100 − 0 = 100 °C olur. En büyük hata +1,40 °C değerindedir; bu, ölçüm aralığının %1,40 değerine karşılık gelir. En büyük histerezis 0,60 °C değerindedir; bu da ölçüm aralığının %0,60 değeridir.

Sonucun değerlendirilmesi

Cihaz doğruluğu normalde ölçüm aralığının yüzdesi olarak belirtilir; bu nedenle üreticinin doğruluk sınıfıyla karşılaştırılması gereken değerler yüzdelerdir. 1 sınıfındaki bir termometrenin, ölçüm aralığının %1'i içinde kalması beklenir.

Histerezis büyük, hatalar küçükse bu durum genellikle kayan bir skaladan çok sürtünmeye veya yorulmuş bir helezona işaret eder. Hatanın üç noktanın tümünde yaklaşık aynı büyüklükte olması, ibrenin yalnızca sıfırdan kaymış olduğunu ve çoğu zaman sıfır ayar vidasından yeniden ayarlanabileceğini gösterir.

Sık sorulan sorular

Sıfır noktası neden 0 °C değerinin altında olmamalıdır?

Bu kayıtta sıfır noktası, doğrulanan çalışma aralığının alt sınırıdır. Araç, ölçüm aralığının alt uçtan başlayarak yukarı doğru ölçülmesi için bu noktayı 0 °C veya üzerinde tutar.

Bimetal termometrede histerezise ne sebep olur?

İbre mekanizmasındaki sürtünme ve bimetal helezondaki elastik gecikme. Helezon, ısınırken izlediği yolun tamamen aynısını izleyerek gevşemez.

Hata yükselirken mi, düşerken mi ölçülmelidir?

Her ikisinde de. Her iki yöndeki değerlerin kaydedilmesi, histerezisi görünür kılar. Cihaz değerlendirilirken iki değerden daha kötü olanı esas alınır.

Ölçüm aralığı nedir?

Tam skala noktası ile sıfır noktasındaki standart değerler arasındaki farktır. Kalibre edilen aralığın genişliğini ifade eder.

Bu kayıt başka kadranlı termometrelerde kullanılabilir mi?

Evet. Aynı üç noktalı yöntem ve aynı formüller, gaz dolgulu ve sıvı dolgulu türler de dahil olmak üzere tüm mekanik kadranlı termometrelere uygulanır.