Artiklen er leveret af KLINGER Danmark A/S
Nye udviklinger gør temperaturkalibratoren både lettere og hurtigere at bruge, og det er derfor værd at dvæle lidt ved nogle af de nyeste tiltag.
Hvorfor er en hurtig kalibreringsproces vigtig ?
Når man sammenligner en trykkalibrering med en temperaturkalibrering, viser det sig, at generering og opretholdelse af stabile temperaturer er meget vanskeligere end med generering af tryk.
Til sammenligning kan et testpunkt i forbindelse med trykkalibrering afsluttes på få minutter, mens det er meget muligt at kalibreringsprocessen for en temperatursensor med testpunkter over et bredt måleområde, tager et par timer. I værste fald står processer stille i løbet af dette tidsrum – men under alle omstændigheder koster det meget tid og selvfølgelig penge.
Valg af det rigtige princip optimerer tiderne
Typisk er temperaturkalibratorer opdelt i to grupper: varmeapparater og køle- / varmeenheder.
Varmeapparatets kalibreringsområde starter ved stuetemperatur. De giver kun muligheden for at opnå høje temperaturer, da de kun kan bruges til opvarmning fra RT … 1300 ° C. Teknologisk betjenes varmelegemer med et modstandsvarmelegeme, hvor opvarmningskapaciteten er fremragende.
Modstandsopvarmningen foretages med varmepatroner, der er lodret integreret i kalibratorens tørblok. Størrelsen på varmepatronerne kan sammenlignes med størrelsen på en kuglepen, og har en optimeret varmefordelingen med hensyn til den aksiale temperaturfordeling i blokken, for hurtig og præcis opvarmning.
Køle- / varmeenheder kan også køle aktivt, hvilket gør det muligt at kalibrere under stuetemperatur. Temperaturerne genereres ved brug af Peltier-elementer, baseret på Seebeck-effekten (eller den termoelektriske effekt), og de er således i stand til at afkøle eller varme ved at ændre strømretningen. Tilpasses denne funktion temperaturkalibrering giver det et kalibreringsområde på -35 … 200 ° C – og ikke uvæsentligt en hurtigere afkøling af kalibratorens testblok.
Hvad gør en temperaturkalibrator hurtig ?
Her er vi afhængige af en kombination af to løsninger; En tilstandskontroller, der leverer lave afviklingstider, og den nyeste hybridteknologi, der muliggør ekstrem hurtig opvarmning og nedkølingstid.
Med hybridteknologien kombineres den kraftige modstandsvarme med Peltier-elementet, som er optimeret til køleprocessen. Ved at bruge de kraftige varmepatroner til opvarmning i specielle hybridblokke, behøver Peltier-elementerne kun at blive brugt til afkøling. På denne måde kan man optimere køletiderne ved at bruge Peltier-elementer på fire punkter på blokken. Den side af Peltier-elementet, der vender væk fra blokken, bliver varm. Den resulterende varme har en negativ indvirkning på Peltier-elementets køleydelse, som derfor ønskes fjernet hurtigst mulig. For at fjerne denne varme fra Peltier-elementet, og dermed fra kalibratorblokken, bruges et andet Peltier-element på den side af Peltier-elementet, der vender væk fra blokken til at afkøle den varme side. Dette øger effektiviteten og dermed kølehastigheden.
Sika har I deres nye Premium kalibratorer tilføjet yderligere Peltier-elementer, så der køles med fire tredobbelte Peltier-elementer på blokken – en køling der understøttes af to store aluminiumsfinner på blokken for at sprede varmen.
Dette resulterer i to store fordele:
- Temperaturerne kan genereres ekstremt hurtigt
- Opvarmning Tmin…Tmax ca. 12 min
- Ved at optimere Peltier-elementerne til køleprocessen nås temperaturer helt ned til -55 ° C.
- Afkøling Tmax…Tmin (-30 ° C) ca. 31 min
Automatisk kalibrering med kamera
En anden tidskrævende proces opleves i forbindelse med termometre uden elektrisk udgangssignal. Hvor displayet skal aflæses i hvert enkelt kalibreringspunkt. Den aflæste værdi skal derefter manuelt overføres til kalibratoren eller kalibreringscertifikatet, inden det efterfølgende kalibreringspunkt kan aktiveres (efter en manuel bekræftelse). Det betyder at brugeren enten skal vente ved kalibratoren eller vende tilbage til denne ved hvert kalibreringspunkt. Det kan medføre lange ventetider hvor brugere ikke kan udføre andre opgaver imellem.
Med den nye Premium serie fra Sika indføres nu muligheden for at forbinde et USB-kamera til kalibratoren, der kan holde øje med displayet på termometret. Funktionen er knyttet til en særlig software ”automatisk kalibrering med kamera”, der erstatter manuelle aflæsninger og derfor frigør brugeren til andre opgaver.
Det patenterede kamerasystem opretter automatisk en optagelse af displayet, på det termometer der skal testes ved hvert kalibreringspunkt. Efter aflæsning indstilles det næste kalibreringspunkt uden behov for brugerinteraktion, efter en forprogrammeret kalibreringskurve.
Efter afslutning af hele kalibreringsprocessen transmitterer bliver brugeren bedt om at verificere dataene fra displayoptagelser og disse gemmes/vedhæftes det endelige kalibreringscertifikat som verifikation.
Opsætning af kalibreringskurver
En automatiks kalibrering kræver indlæsning af kalibreringskurver / -forløb, hvor de forskellige testpunkter er indlæst på forhånd – som en ”recept”. Typisk har man i et anlæg flere forskellige temperatursensorer – og dermed ønsker om forskellige testpunkter.
Oprettelse/valg af den aktuelle recept foretages inden kalibreringsprocessen påbegyndes – en proces der kan være omstændelig og tidskrævende.
Med den nye Premium serie fra Sika indføres nu muligheden for at forbinde en barkode læser til en af enhedens USB-porte. Ved at forsyne temperatursensorerne i anlægget med barkoder, vil det være muligt at benytte læseren til at vælge den kalibreringskurve som er påkrævet i forbindelse med det aktuelle kalibreringsforløb.
Brugeren skal derfor blot placere enheden der skal testes i kalibratoren, skanne barkoden og trykke på startknappen – en proces der ikke blot sparer tid, men også øger sikkerheden i forbindelse med kalibreringsprocessen
Betjening og kommunkation
De mange funktioner kan stritte lidt mod ønsket om enkel betjening, hvorfor der er skeles til brugerfladen fra Tablet PC’er/Smartphones, hvor funktioner om Swipe, Touch og hjælpemenuer er en integreret del af betjeningsfladen, som intuitivt skal kunne guide brugeren gennem opsætning og valg.
Under drift benyttes farveskift og opdelte billeder til at give et overblik over kalibreringsforløbet – ligesom kurvevisninger, datalogning og rapportgenerering, som supplement til den digitale visning, hjælper til det store overblik.
Nøglen til de mange muligheder er kommunikation – og derfor tilbyder moderne kalibratorer mange tilslutningsmuligheder, som
• USB tilslutning for eksterne enheder (barkode læser, printer osv..)
• RJ45 Ethernet forbindelse til opkobling på netværk
• Tilslutningsmulighed for eksterne reference sensorer
• Mulighed for trådløs netværksforbindelse med direkte adgang til enhedens egen ”hjemmeside”.
De mange muligheder gør også at din kalibrator altid skal kunne ”følge med”, f.eks. skal funktionerne løbende kunne udvides/opdateres, så din temperaturkalibrator altid er klar til at hjælpe dig med din næste kalibreringsopgave. Læs mere om hvordan alt dette kan opnås her
