Kalibreringsprocessen er en proces hvor værdien af en målesensor sammenlignes med værdien af reference sensor når de måler på det samme medie (samme målepunkt). I forbindelse med temperaturkalibrering er den store udfordring at bringe følerelement og reference til den nøjagtige samme temperatur, en opgave der kan være ganske tidskrævende, selv når der anvendes specielle kalibratorer.
I praksis betyder det at temperaturfølerne enten skal testes i kalibreringslaboratoriet, eller at kalibreringen skal udføres ved hjælp af en mobil kalibrator ude i produktionsanlægget – i begge tilfælde kræver det dog at den sensor som skal kalibreres tages ud af processen, hvilket betyder at det kun kan gøres under et produktionsstop. At sikre den nødvendige dokumentation for målepunktets nøjagtighed, samtidig med produktionsprocessen ikke påføres ekstra omkostninger i forbindelse med driftsstop, kræver god planlægning, og i nogle tilfælde, en forlængelse af kalibreringsintervallet udover det ønskede.
Et nyt koncept for kalibrering
Indenfor procesindustrien foretages de fleste temperaturmålinger med Pt 100 elementer, et element der har vist sig at være meget robust og pålideligt. Pt100 sensorer skal sjældent udskiftes på grund af utilstrækkelige kalibreringsresultaterne, ligesom hældningen på elementets karakteristisk stort set ikke ændres fra produktionsdagen. En ældning af sensoren ses derfor oftest som en stigning i kontaktmodstanden, en ændring der typisk vil resultere i en parallelforskydning af hele kurven.
For dokumentation af sensorens nøjagtighed vil det betyde at en kontrolmåling i ét punkt ofte kan være nok til at verificere målepunktets nøjagtighed – et faktum der åbner op for muligheden for at nedsætte omkostningerne, og især stilstands tiderne på anlægget, ved hjælp af en ny metode til kalibrering af temperatursensorer.
I det nye kalibreringskoncept er måleudstyret udformet således, at sammenligningen mellem målesensor og reference sensor kan udføres i processen ("in-process kalibrering"), idet den certificerede reference sensor kan indsættes i et særligt ”rør”, der er udformet således, at begge temperaturfølere opvarmes af processens varme på samme måde. Referencerøret udformes så kommercielt tilgængelige Pt 100 sensor med udvendig diameter 1,6 mm bruges som reference sensor.
I praksis kan konceptet integreres i en 6 mm standard måleindsats, dog modificeret således at et indre rørformet hus integreres i måleindsatsen, udformet så målesensor og reference placeres meget tæt på hinanden.
Metoden kan dog kun benyttes så længe temperaturen i processen er tilstrækkelig konstant over et tidsrum, så sensorerne kan sammenlignes. Ofte vælges derfor et arbejdspunkt der er særlig relevant for processen, som f.eks. i forbindelse med sterilisation med mættet vanddamp, hvor den ønskede temperatur holdes konstant over 121oC i min. 20 minutter.
Konklusion
Den krævede regelmæssige kalibrering af temperatur målepunkter resulterer kun sjældent i at der opdages uacceptable afvigelser, hvorfor omkostningerne til kalibrering kan virke ude af proportion med den gevinst der opnås. Ved at vælge en in-process kalibrering til målinger hvor kravene til nøjagtighed er gennemsnitlige eller lave, kan omkostningerne til kalibrering reduceres betydeligt, ved at udføre dem uden produktionsstop.
Konventionelle kalibreringer vil dog aldrig kunne erstattes fuldt ud af in-process kalibrering, men ved fornuftig planlægning kan intervallerne for en komplet kalibrering forlænges betydeligt, og dermed være med til at optimere driften af anlægget.
Læs mere om temperaturkalibrering her