Kalibrierung von Temperatur und Feuchte
Im Fachbereich für Thermometrie, Temperatur und Umweltmessgrößen arbeiten die Techniker der esz AG mit Temperiereinrichtungen von -80 °C bis +1200 °C. Bewährt haben sich für die Thermometer-Kalibrierung von Einstech- oder Tauchfühlern vor allem Kalibrierbäder (Thermostatbäder) und Trockenblockkalibratoren. Letztere bieten neben hoher Stabilität und Zuverlässigkeit nahezu wartungsfreie Robustheit im permanenten Labor und vor Ort und können mit kurzen Reaktionszeiten in großen Temperaturbereichen betrieben werden. Platinwiderstandstemperaturfühler geringster Drift ermöglichen bei automatischer Kennlinienkorrektion Messunsicherheiten kleiner 15 mK. Am Wassertripelpunkt 0,01 °C (realisiert mit einer schlanken Fixpunktzelle) liegen diese sogar noch weit darunter. Die elektrischen Grundgrößen für Thermospannung und Widerstand sind dabei auf das elektrische Labor rückgeführt, wodurch sich für Temperaturanzeige und –simulation Messunsicherheiten kleiner 2 mK ableiten lassen.
Thermometer Kalibrierung
Die Erfassung und Kalibrierung der Temperatur ist von großer Bedeutung für viele Industrieprozesse. Durch direkte Kontrolle der Temperatur werden Qualitätskriterien für verschiedene Produkte (z.B. Lebensmittel-, Stahl-, Kunststoffindustrie) eingehalten, in dem die Auswertung direkten Einfluss auf die Steuerung von Produktionsanlagen nimmt. Um dies zu erreichen, muss die gemessene Temperatur in ein Signal umgewandelt werden, welches elektrisch in diesen Steuerungen verarbeitet werden kann.
Höchste Stabilität und Zuverlässigkeit
Die Möglichkeit Temperaturen mit Thermometern zu kalibrieren und zu messen, basiert heutzutage auf den thermoelektrischen Zusammenhängen von Spannung und Widerstand und wird über Thermoelemente oder Widerstandsthermometer gemessen. Ausgangspunkt ist die Definition der Temperaturskala nach ITS-90, die nur noch Fix- oder Tripelpunkte als Stützpunkte verwendet. Zentraler Angelpunkt ist dabei der Tripelpunkt von Wasser, dessen Eigenschaften im flüssig-, fest- und gasförmigen Zustand zur Temperaturdefinition von genau 0,01 °C genutzt werden. Im Gegensatz zum Eispunkt, der vom Luftdruck und der gelösten Sauerstoffmenge abhängig ist, ist der Tripelpunkt stets genau wiederholbar. Im Thermometrielabor der esz AG wird dieser wichtige Referenzpunkt in einer schlanken Fixpunktzelle realisiert und kann bis zu einem Tag aufrechterhalten werden.
Infrarotthermometer- und Pyrometerkalibrierung
Die Kalibrierung von berührungslosen Infrarotthermometern wird an einem schwarzen Plattenstrahler durchgeführt, der zusammen mit einem Scharfpunktpyrometer den Transfer von Strahlungstemperatur im Spektralbereich 8 µm bis 14 µm und Temperaturen von Umgebungstemperatur bis 550 °C ermöglicht. Unter Pyrometrie kann man die Messmethoden einordnen, die eine Temperaturaussage von Oberflächen erlauben. Zur Temperaturaussage gelangt man durch energetische oder spektrale Bewertung der Wärmestrahlung, die von der Oberfläche ausgeht. Gemessen wird mittels Pyrometer, für das auch die Bezeichnung Strahlungs- oder Infrarotthermometer üblich ist. Thermografie dagegen könnte als bildgebende Pyrometrie definiert werden. Mit Pyrometern erhält man eine ´punktuelle` Aussage über die Oberflächentemperatur eines Messobjektes. Die Signalumwandlung (Wärmestrahlung vom Objekt = Messwert) ist im Pyrometer und im Thermografiesystem ähnlich und unterliegt den gleichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Information, die unser Auge empfängt, bestehen überwiegend aus reflektiertem Licht.
Unsichtbares messbar machen
Das "Eigenleuchten" der Objekte, die von den unterschiedlichen Oberflächen ausgehende Wärmestrahlung, ist im Bereich der Raumtemperatur für unser Auge unsichtbar. Für verlässliche Kalibrierungen und Messungen ist dabei immer die Kenntnis des Emissionsgrades der Wärme abstrahlenden Fläche nötig. Denn reale Strahler emittieren nur einen Teil der Strahlung des schwarzen Körpers. Die Abweichung des realen Temperaturstrahlers vom schwarzen Körper wird durch den Emissionskoeffizienten definiert. Er ist abhängig vom Material, der Oberflächenbeschaffenheit, der Temperatur und der Wellenlänge. Im Temperaturlabor der esz AG werden Strahler des Emissionsgrades e=0,95 eingesetzt oder darauf Bezug genommen.
Kalibrierung von Blockkalibratoren, Temperiereinrichtungen und Klimaschränken
Die derzeit genaueste aller Charakterisierungsmethoden für Temperaturquellen bzw. Temperiereinrichtungen wie Blockkalibratoren erfolgt über ein Platin-Palladium-Differenzthermoelement zur Bestimmung der axialen Homogenität und entspricht damit der optimalsten Methode nach DKD-R 5-4 (Kalibrierung von Blockkalibratoren), die herkömmlichen Verfahren deutlich überlegen ist.
Zur Kalibrierung von Klimaschränken oder Klimakammern werden Messsysteme und Verfahren gemäß DKD-R 5-7 eingesetzt, so dass Anwender auch direkt in der Produktion oder Entwicklung bedient werden können. Die charakteristischen Merkmale von Klimaschränken werden dabei an neun Messorten im Schrankvolumen erfasst und Aussagen über Stabilität, Inhomogenität und Strahlungseinfluss ausgewertet. Die Kalibrierung liefert auch Ergebnisse zu Anzeige-/Einstellabweichungen und der Unsicherheit von Klimakenngrößen unter definierten Bedingungen.Vor Ort stehen darüber hinaus mobile Blockkalibratoren für die Kalibrierung von Thermometern und Temperaturmessgeräten zur Verfügung.
Kalibrierung von relativer Luftfeuchte
Die Kalibrierung von Klimaschreibern-, Loggern und -Messgeräten wird in Klimageneratoren im stabilisierten Feuchteluftstrom durchgeführt. Das Bezugsnormal ist als Taupunktspiegel hoher Präzision konzipiert und garantiert über die thermodynamischen Zusammenhänge aus absoluter Feuchte und Temperatur die Rückführung der Messgröße "relative Feuchte". Gleichzeitig erfolgt die ständige Validierung gegen kapazitive Präzisionsfeuchtesensoren kurzer Reaktionszeit.
Reflektivität im Gleichgewicht des optimalen Taupunkts
Das Taupunktspiegelhygrometer ist ein messtechnisches Gerät (Hygrometer) zur Bestimmung des Taupunkts von Wasser in Luft. Als Taupunkt bezeichnet man die Temperatur, bei der sich auf einem Gegenstand bei vorhandener Feuchte ein Gleichgewichtszustand von kondensierendem und verdunstendem Wasser einstellt, in anderen Worten die Kondensatbildung gerade einsetzt. Das Taupunktspiegelhygrometer arbeitet nach dem fundamentalen direkten Messprinzip und verwendet zur Messung des Taupunktes einen temperierbaren Spiegel. Bei der Messung wird die Reflektivität des Spiegels gemessen, die sich bei abnehmender Temperatur zu verringern beginnt, wenn der Taupunkt erreicht wird und der Spiegel beschlägt.
Dieser Fachbereich ist spezialisiert auf die Kalibrierung typischer Messgeräte wie:
Thermometer / Temperaturmessgeräte / Temperaturfühler / Temperatur Kalibratoren / Blockkalibratoren / Thermoelemente / Klimaschränke / Gasanalysegeräte / Feuchtemessgeräte / Durchflussmessgeräte / Taupunktmessgeräte / ph-Wert Messgeräte / Leitfähigkeitsmessgeräte / IR-Thermometer
