Termoparę wbudowaną-nagrzewnicy PFA można skalibrować na miejscu (bez wyjmowania grzałki ze zbiornika) przy użyciu kalibracji dwu-punktowej: łaźnia lodowa (0 stopni) i wrząca woda (100 stopni na poziomie morza). Grzejnik należy-odłączyć od zasilania i opróżnić zbiornik, aby odsłonić termoparę (jeśli znajduje się w sekcji zimnej) lub cały grzejnik musi zostać zanurzony w płynach kalibracyjnych. W przypadku podgrzewaczy z termoparą wewnątrz sekcji podgrzewanej (zanurzonej w płynie procesowym) nie można dokonać kalibracji bez wymontowania podgrzewacza, ponieważ do zbiornika procesowego nie można wprowadzić płynów kalibracyjnych. Jeżeli jednak nagrzewnica posiada oddzielną osłonę termometryczną lub na zimnym końcu znajduje się czujnik temperatury, można zanurzyć zimny koniec w wodzie z lodem i wrzątkiem. Ta metoda koryguje błędy przesunięcia i zakresu. Kalibrację przeprowadzaj co roku lub po każdym-przekroczeniu temperatury.
Metody kalibracji
| Metoda | Lokalizacja termopary | Wymaga demontażu grzejnika? | Dokładność |
|---|---|---|---|
| Kąpiel lodowa (0 stopni) i wrząca woda (100 stopni) | Zimny koniec (osłona termometryczna lub odsłonięte złącze) | Nie (zanurz tylko zimną końcówkę) | ±1 stopień |
| Tylko kąpiel lodowa (offset) | Dowolny (musi być dostępny) | Tak (do zanurzenia) | ±2 stopnie |
| Porównaj ze skalibrowanym czujnikiem referencyjnym | W zbiorniku (płyn procesowy) | Nie (użyj sondy referencyjnej) | ±0,5 stopnia |
| Wyjmij grzejnik, skalibruj w laboratorium | Każdy | Tak | ±0,5 stopnia |
Procedura kalibracji in-situ (czujnik-zimnego końca)
Odłącz-od zasilania grzejniki pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej.
Opróżnij zbiornikponiżej zimnego końca (jeśli zimny koniec znajduje się powyżej poziomu cieczy) lub usuń ciecz. W przypadku większości grzejników zimny koniec znajduje się nad zbiornikiem, więc nie ma potrzeby opróżniania.
Przygotuj kąpiel lodową: Napełnij mały pojemnik kruszonym lodem i wodą dejonizowaną (0 stopni, mieszanina lodu i wody). Mieszać do równowagi.
Zanurz termoparę zimnego końca(lub końcówkę osłony termometrycznej) do łaźni lodowej. Upewnij się, że czujnik jest całkowicie zanurzony, ale nie dotyka ścian pojemnika.
Poczekaj 5 minutaby temperatura się ustabilizowała. Zapisz odczyt termopary (T_ice_measured). Powinno być 0 stopni. Przesunięcie=T_ice_measured – 0.
Przygotuj wrzącą wodę: Podgrzej wodę dejonizowaną do wrzenia (100 stopni na poziomie morza; dostosuj do wysokości: temperatura wrzenia spada o 1 stopień na każde 285 m wysokości). Użyj osobnego pojemnika.
Zanurz ten sam czujnikdo wrzącej wody (ostrożnie, para może się zapalić). Poczekaj 5 minut.
Zapisz T_boil_measured. Oblicz błąd zakresu=(T_boil_measured – 100) – przesunięcie.
Dostosuj sterownik(jeśli umożliwia korekcję przesunięcia i rozpiętości) lub zanotuj poprawki do odczytu ręcznego.
Korekta wysokości dla temperatury wrzenia
| Wysokość (m) | Temperatura wrzenia (stopień) |
|---|---|
| 0 (poziom morza) | 100.0 |
| 300 | 99.0 |
| 600 | 98.0 |
| 1,000 | 96.7 |
| 1,500 | 95.0 |
| 2,000 | 93.3 |
Na wysokości 1500 m wrząca woda ma temperaturę 95 stopni. Kalibruj przy użyciu tej wartości, a nie 100 stopni.
Przykładowe obliczenia kalibracyjne
Na poziomie morza: kąpiel lodowa ma odczyt 0,5 stopnia (przesunięcie +0.5 stopnia). Wrząca woda ma temperaturę 101,2 stopnia. Rzeczywista temperatura powinna wynosić 100,0 stopni. Skorygowano odczyt wrzenia=101.2 – 0.5=100.7 stopnia, który wynosi 0,7 stopnia. Błąd zakresu=+0.7 stopni przy 100 stopniach. Sterownik można ustawić: nową wartość=(zmierzona – 0,5) × (100 / (zmierzona – 0,5))? Prościej: zastosuj korekcję liniową: T_true=(T_zmierzony – 0,5) × (100 / 100,7)=(T_zmierzony – 0,5) × 0,993. Dla odczytu 80 stopni T_true=(79,5) × 0.993=79.0 stopnia.
Przykład pola
Reaktor farmaceutyczny miał grzejnik PFA z wbudowaną-termoparą typu J. Operator podejrzewał, że odczyt temperatury był niedokładny (problemy z jakością produktu). Stosując metodę kąpieli lodowej/wrzącej wody na czujniku zimnego-końca (dostępnego nad zbiornikiem), odkryli przesunięcie wynoszące +1.2 stopnia i błąd zakresu wynoszący -2,0 stopnia przy 100 stopniach (odczyt 98 stopni przy rzeczywistych 100 stopniach). Sterownik został ponownie skalibrowany. Problem z jakością produktu został rozwiązany. Kalibracja trwała 30 minut i nie wymagała demontażu grzejnika ani opróżniania zbiornika.
Kiedy-kalibracja in situ nie jest możliwa
Jeżeli termopara jest osadzona w części podgrzewanej (zanurzona w płynie procesowym), nie można przeprowadzić kalibracji bez demontażu grzałki. W takim przypadku należy zainstalować tymczasową termoparę odniesienia w zbiorniku obok grzejnika. Porównaj wbudowany-czujnik z wzorcem w dwóch temperaturach: otoczenia (20 stopni) i roboczej (np. 80 stopni). Użyj różnicy, aby wyregulować kontroler. Dokładność jest niższa (±2 stopnie), ale wystarczająca dla wielu procesów.
Zalecana częstotliwość
| Aplikacja | Częstotliwość kalibracji |
|---|---|
| Przemysł ogólnoprzemysłowy (woda, olej) | Rocznie |
| Farmaceutyczny, półprzewodnikowy | Co 6 miesięcy |
| High-temperature (>150 stopni) | Co 6 miesięcy |
| After any over-temperature event (>200 stopni) | Natychmiast |
Wniosek: kąpiel lodowa i wrząca woda kalibrują zimne-czujniki końcowe bez demontażu grzejnika
Termoparę wbudowaną-nagrzewnicy PFA można skalibrować na miejscu przy użyciu łaźni lodowej (0 stopni) i wrzącej wody (100 stopni,-skorygowana wysokość), jeśli czujnik znajduje się po stronie zimnej lub w osłonie termometru dostępnej nad zbiornikiem. Nie ma konieczności demontażu grzejnika i opróżniania zbiornika. Kalibracja koryguje błędy przesunięcia i zakresu, poprawiając dokładność kontroli temperatury do ± 1 stopnia. W przypadku czujników osadzonych w części podgrzewanej wymagany jest demontaż; zamiast tego użyj czujnika referencyjnego. Kalibrację przeprowadzaj co roku lub po każdym-przekroczeniu temperatury. 30-minutowa kalibracja zapobiega miesiącom niedokładnej kontroli temperatury. Wystarczą dwa punkty (0 stopni i 100 stopni). Lód i para – proste, dokładne, niezawodne. Skalibruj swój czujnik, kontroluj swój proces. Od tego zależy jakość Twojego produktu. Zrób to.
