44 ELEKTRONET XXI. évfolyam 6. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

TELJES ARZENÁL HÔMÉRSÉKLETMÉRÔK KALIBRÁLÁSÁRAHASZNÁLHATÓ HÔMÉRSÉKLETTARTOMÁNY: —180 °C-TÓL +1300 °C-IG!PONTOSSÁG: AKÁR ±0,001 °C

tudásunk és a földi körülmények között en-nek a rendkívül széles tartománynak elsô-sorban csak az alsó kis részét tudjuk kezel-ni, azaz ott tudunk bizonyos pontossággalmérni és a mérômûszerek mérési képességétmegfelelôen ellenôrizni.

Legkönnyebb a munka a normál, hét-köznapinak mondható, a természet által,vagy teljesen hétköznapi eszközökkel létre-hozható hômérsékletek tartományában. Ezta közepesnek nevezett hômérsékleti mérés-tartományt (némileg önkényesen, de létezômérôeszközök „átlagos” méréstartományá-ra alapozva) –50 °C (fagyasztók hômérsék-lete, ill. téli minimum hômérséklet bizonyostájakon) és mondjuk +400 °C (sütôk, egyessütô- és égetôkemencék belsô falának hô-mérséklete) közé tenném. Ennek is a „mag-ja” a víz fagyáspontja (0 °C) és forráspontja(100 °C) közelében lévô tartomány, mert e

két, nagyon pontosan mérhetô és reprodu-kálható érték mindjárt kiváló lehetôséget adaz e tartományokban dolgozó mérôeszközökkalibrálására.

Minél jobban eltérünk e középsônek ne-vezett tartománytól, s minél nagyobbmérési pontosságot és hômérséklet-stabi-litást követelünk meg, annál több prob-lémába ütközünk (hôvezetés, hôsugárzás,inhomogenitás, olajos hôátvivô közeg gô-zölése/füstölése, környezeti hômérséklet be-folyása, levegô hômozgása, azaz konvek-ciója, levegô páratartalma, intenzív oxidációavagy közönségesebben a használt eszkö-zök és anyagok elégése stb.). És termé-szetesen nô az energiaigény, a szabályozásés a hôfolyamatok kezelésének bonyo-lultsága, a felhasznált anyagok és techno-lógiák ára, valamint az egész kalibrálási fo-lyamat eszköz- és idôigénye is.

Kétrészesre tervezett cik-künk elsô felében a hômér-séklet-kalibrálás általánosszempontjainak és nehézsé-geinek rövid ismertetéseután elkezdjük néhány nagy

teljesítményû és korszerû készülék bemu-tatását, amit majd a második részben foly-tatunk.

Nem hiszem, hogy nagyot tévedünk, haazt mondjuk, hogy a hômérséklet az a fizi-kai mennyiség, amelyet a legtöbbször mé-rünk, s folyamatos érdeklôdésre tart számot.Változásait, mozgásának irányát rendszere-sen figyelemmel kísérjük. Így van ezzel so-kunk a sütô-fôzô háziasszonytól kezdve a kü-lönbözô területeken tevékenykedô szakem-berekig, akik például gépeket mûködtetnek,technológiákat felügyelnek, tudományoskutatásokat végeznek, vagy éppen a Curio-sity (kíváncsiság) nevû Mars-járót irányítják.

Természetesen az érdeklôdésre számot tar-tó hômérséklet-tartomány, valamint az igé-nyelt mérési pontosság minden esetbenmás. Cikkünk szempontjából a lényeg min-denképpen ez utóbbi két jellemzô, hiszen amérôeszközöket rendszeresen kalibrálni kell,s a kalibrálásnál – elsô közelítésben – ezeka paraméterek a legfontosabbak.

A hômérsékletmérôk kalibrálása látszó-lag egyszerû: kell egy ismert hômérséklet(megoldható megfelelô pontosságú szabá-lyozással, vagy ellenôrzötten nagy pontosságú,másik mérôeszközzel történô méréssel), ame-lyet a kalibrálandó mérôeszközzel megmé-rünk, s a mérôeszköz értékmutatását össze-vetjük az ismertnek feltételezett hômérsék-leti értékkel. Ha a különbség, vagyis a hibaértéke jóval a specifikáción belül van, akkora mérôeszközt megfelelônek nyilvánítjuk. El-lenkezô esetben beállítás, vagy javítás szük-séges, utána újabb kalibrálás.

A körülöttünk kavargó világban a hô-mérsékletnek csak az alsó határa biztos. Ezaz abszolút nulla fok, ami –273,15 °C. A fel-sô határ nem ismert, millió fok nagyság-rendjében van, s jobbára csak becsléseket tu-dunk adni, azt is csak bizonyos esetekben,pl. a Nap felszíni hômérsékletére. Jelenlegi

Nemzetközihômérsékletiskála [ITS-90]

(1. RÉSZ)

A feladat bonyolultságából adódik, hogyegy jó minôségû hômérséklet-kalibrátormegtervezése, gyártása, szofisztikált teszte-lése komoly interdiszciplináris tudást éssok-sok éves tapasztalatot igényel.

Nézzünk most néhány különleges hô-mérséklet-kalibrátort, melyekkel illusztrál-ható a tervezési feladatok szépsége (melyetnehézségük ad) és a megoldások eleganciá-ja (melyet a tervezô tudása és évtizedes ta-pasztalata biztosít)! (Itt teszem hozzá, nemvéletlen, hogy a készülékekbe beépítettek szá-mos, a gyártó vagy a gyártó-fejlesztô part-nercége által kidolgozott és szabadalmazta-tott megoldást is.)

Isis

A legújabb technológia használata fémjelziaz Isis fantázianevû, hordozható szárazblokk-kalibrátort. Legfontosabb tulajdonsága– és a gyártó anyagai szerint jelenleg az egyet-len ilyen tudású készülék –, hogy az alsó ka-librálási hômérséklethatár: –100 °C. Ezt arendkívül alacsony hômérsékletet max. (a fu-ratozott betét nélkül) 35×160 mm-es hen-geres térfogatban tudjuk hasznosítani. Te-kintettel a benne használt új eszközre (Stir-ling motoros hûtô, teljes angol nevén FPSC= Free Piston Stirling Cooler) és a szinténúj és szabadalmaztatott megoldású hûté-si rendszerre, a készüléket a piaci beveze-tés elôtt 20 000 órás tesztelésnek vetettékalá, ami kb. 10 éves, napi 40 órás, átla-gosnak tekinthetô használatnak felel meg.A készülék jól vizsgázott, a lehûlési idômindössze kevesebb, mint 10%-kal növe-kedett a tesztidôszak végére.

A kalibrátor nem tartalmaz veszélyesvagy különleges, s ezért drága folyadékot,hûtôközeget. Többek között ennek is kö-szönhetô, hogy a kalibrálómérnökök nyu-godtan használhatják helyszíni mérésekreakár élelmiszer-ipari, akár gyógyszeripari hely-színeken, vagy éppen repüléstechnikai la-boratóriumokban.

Az Isis megalkotásakor a konstruktôrökarra is gondoltak, hogy a széles hômérsék-let-tartományú kalibrálási igényeket lehetôlegminimális számú készülékkel lehessen ki-elégíteni. Ezért az Isis –180 °C-tól +40 °C-ig képes stabil hômérséklet elôállítására. En-nek az a gyakorlati jelentôsége, hogy ennélkicsit alacsonyabb hômérsékletrôl indul-nak a „meleg” blokk-kalibrátorok, és meg-felelô típusválasztással, pusztán két kalib-rátorral lefedhetô a –100 °C … +650 °C hô-mérséklet-tartomány. Elvileg az Isis is képeslehetne magasabb hômérséklet elôállításá-ra, azonban a benne lévô, hûtésre és külön-leges hidegre optimalizált technika hosszútávú, megbízható mûködését szem elôtt tart-va ésszerûbb volt ez a +40 °C-os korlát.

A sztenderd fémbetét 6 db 157 mm hosz-szú furatának átmérôje: 9,5 mm, 8,0 mm;2×6,4 mm; 2×4,5 mm. A további lehe-tôségek közül meg kell említeni a rendkívül„termelékeny”, validálásra szolgáló betétetis, mely 20 db 3,5 mm átmérôjû furatot tar-talmaz, plusz még egy 6,5 mm-est a vali-dáláshoz használt referencia-hôérzékelô el-helyezésére.

A kalibrátor nagyon jó mûszaki adatokkalbír: lehûlési ideje –100 °C-ra mindössze 90 perc, a 30 perces stabilitás –90 °C-on csak±0,02 °C.

Az Isis nevû izgalmas újdonság bemuta-tása után cikkünk második részét az uni-verzális ISOCAL-6 kalibrálórendszer ismer-tetésével kezdjük majd. Szó lesz még jóval ala-csonyabb és jóval magasabb hômérsékletekrôl,a fixpontcellák világáról, az infrahômérôk ka-librálásáról, valamint rendkívüli pontosságúhômérsékletmérô mûszerekrôl is.

(folytatjuk)

Hômérséklet-kalibrálás —100 °C-tôl +40 °C-ig az Isis 3-mal

NÉMETH GÁBOR C+D AUTOMATIKA KFT.WWW.METER.HU

Érzékelôk és betétek

� hôelemek� Pt100 hômérséklet-érzékelôk� hordozható mérômûszerek,

adatgyûjtôk� beépíthetô adatgyûjtôk� infrahômérôk,

hôkamerák� szabályozók� mérôátalakítók� kalibrátorok� beépíthetô kijelzôk,

óriáskijelzôk

HÔMÉRSÉKLETMÉRÔ-MÛSZEREK

� 3,5” ill. 5,7” színes, TFT LCD érintôképernyô

� akár 36 TC(J,K,S,T,N,R,B,E),vagy 18 RTD bemenet

� MultiModbus –akár 3 db leválasztott RS-485 interfész

� profilok/ idômérés /matematikai funkciók� eredmények többféle megjelenítése

(analóg és digitális kijelzô, vonalíró) saját szoftverrel

� PID szabályozás� adatgyûjtés (1 Hz, akár 125 000 000 adat)� szabályozási algoritmusok alkalmazhatók� valósidejû adatmegjelenítést biztosító

„Java Applet”-ek

� cserélhetô blokkos kivitel, három féle változatban – 35 °C…+650 °Cméréstartomány

� terepi használatra � könnyû, mégis

robusztus kivitel� gyors beállás, kiváló

stabilitás� idôtakarékos megoldások� egyidôben több, kalibrálható érzékelô� PC kommunikáció és szoftver

SOKCSATORNÁS ADATGYÛJTÔ,TÖBBFÉLE INTERFÉSZ LEHETÔSÉGGELSIMEX CMC-99, -144

IPARI HÔMÉRSÉKLETKALIBRÁTOROKISOTECH FAST-CAL