Hoy en día la tecnología permite mejorar aspectos generales de la vida. La instrumentación no escapa de esa premisa. Basta con dirigirnos a nuestro botiquín y observar que lo que antes era un termómetro de líquido en vidrio (Mercurio o Galinstan) hoy en día es un termómetro digital.
Al hablar de instrumentos digitales nos referimos a instrumentos electrónicos por lo que los sensores suelen entregar valores en tensión, resistencia o corriente proporcionales a la temperatura medida.
Estas variables eléctricas se convierten a valores de temperatura a través de una relación definida. A cada tipo de sensor aplicará su transformación correspondiente.
- Para el caso de los termopares (TC) por ejemplo se utilizan las tablas contenidas dentro de las normas, entre las que se destacan las IEC 60584 y la ASTM E230.
- Para el caso de las termorresistencias (RTD) industriales se utilizan otras relaciones definidas en normas como la IEC 60751.
- Para el caso de las termorresistencias (RTD) de mayores especificaciones se utilizan los polinomios Callendar Van Dusen (utilizado históricamente), o bien ITS-90 para obtener un mayor grado de exactitud. Estos requieren mediciones específicas y cálculos para obtener los números de los coeficientes para cada sonda en particular (propios de cada unidad).
- Para realizar estas conversiones los indicadores más versátiles poseen la configuración del sensor elegido.
Partes de un Termómetro Digital
Sonda
Elemento sensor (transductor) extendido por un cable. Generalmente generan una señal eléctrica (tensión, corriente, resistencia, capacidad, etc) proporcional a la magnitud medida, en nuestro caso temperatura.
Indicador
Instrumento que adapta la señal, traduce de analógico a digital y presenta esta información al usuario. Son básicamente medidores de variables eléctricas adaptados a los sensores disponibles.
Canal
Entrada de un indicador para una sonda. Puede tener más de una.
Lazo
Conjunto de sonda más indicador.
En caso de que existan varios canales es necesario conocer cuál corresponde a la sonda.
Calibración de termómetros digitales
Al momento de realizar la calibración de un termómetro hay dos opciones plausibles: calibrar cada parte por separado (lazo e indicador) o bien el lazo completo. Cada elección tendrá sus ventajas y desventajas.
Calibrar cada parte por separado:
Implica dos tipos de calibraciones, la del indicador en forma eléctrica y el sensor en temperatura.
Calibrar la sonda por separado:
Implica generar un valor de temperatura en un medio medido por un patrón y tomar lectura de la salida de la sonda.
El valor medido por la sonda en calibración será en la magnitud eléctrica propia del tipo del sensor, por lo cual requerirá ser convertido si se desea informar el valor en temperatura.
Los informes resultantes de este tipo de medición pueden presentar los valores en la magnitud original o transformarla en temperatura, para lo cual deberán incluir qué tipo de transformación se utilizó (generalmente se informa según qué Norma).
La calibración del indicador:
Es meramente eléctrica. Se generan los valores eléctricos a través de un patrón (o medio medido por un patrón en simultáneo).
Para elegir los puntos se puede optar por realizar la escala eléctrica directamente o bien elegir la escala ya con la transformación a utilizar (por ejemplo, utilizar la tabla de IEC 60751 para la escala de RTD).
Muchos equipos Calibradores eléctricos ya incluyen estas transformaciones para facilitar la labor al usuario. Cabe destacar que cada canal requiere su propia calibración.
Al implicar dos calibraciones los costos y tiempos suelen ser más elevados. Como ventaja de este método está la versatilidad.
Cualquier sonda de esa norma podría utilizarse con ese indicador, así como la sonda podría utilizarse en otros indicadores calibrados de igual forma.
Calibrar el conjunto (sonda+indicador):
La calibración en lazo empareja el indicador, y el canal del mismo, con una sonda. Se utiliza el instrumento tal cual lo utiliza el usuario contrastándolo contra un patrón, ambos sumergidos en un medio adecuado para tal fin.
Como ventaja nos proporciona más seguridad al evitar errores del usuario con conexiones y configuraciones. Además, al considerar todo el conjunto, tenemos errores ya combinados los cuales suelen ser menores a la combinación de las partes (traen consigo la incertidumbre de una sola calibración).
Por la practicidad éste suele ser el método más utilizado.
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