Matrix Completion

Durante el uso, una termorresistencia experimenta cambios en sus características con respecto a las iniciales, a causa de efectos químicos y mecánicos, así como también por el fenómeno de envejecimiento, recristalización y difusión. Ligeras diferencias en los coeficientes de dilatación térmica de los materiales del soporte, y de las resistencias de los materiales, también provocan cambios en las características. La magnitud de los cambios depende muy estrechamente de los esfuerzos reales y del diseño propiamente dicho. A fin de permitir la movilidad y compensarla es necesario recalibrar la termorresistencia a intervalos regulares. Tal calibración consiste en el chequeo de los valores de temperatura indicados y, en el caso que corresponda, establecer las cantidades en las que éstos se apartan de las temperaturas verdaderas. El concepto de calibración a menudo se usa en este sentido: significa tomar

las medidas necesarias de manera tal que las desviaciones se mantengan pequeñas, al menos menores que los límites de error.

La calibración es idéntica que para la prueba de la exactitud para cada termorresistencia individualmente. No obstante, el fabricante no puede proveer una garantía de estabilidad, por largos períodos, de esos valores dado que no se puede predecir ni la posible futura aplicación ni la frecuencia de uso, ni los esfuerzos a los cuales se exponga a la termorresistencia. No se especifica la duración de la validez de la calibración, y no se entrega certificación de ningún servicio oficial de revisiones periódicas por recalibración. Es aconsejable recalibrar una termorresistencia inicialmente cada año y comparar los resultados obtenidos con los anteriores. Esto produce, a lo largo del tiempo, una historia de la vida de la termorresistencia, de la cual se evidencia su estabilidad. Conocida la adecuada repetibilidad para la aplicación en particular, el período de recalibración puede acortarse o extenderse.

Las preguntas referidas a la incertidumbre y la exactitud no pueden responderse en términos generales. Están siempre sometidas a acuerdos entre el usuario y el laboratorio de calibración, incluyendo los rangos de temperaturas y los puntos de ajuste de la calibración. La

exactitud se determina por el tipo de medición que se precisa.

El sensor o termorresistencia se calibra colocándolo a una temperatura conocida, determinando la lectura producida por esta termorresistencia (resistencia, tensión termoeléctrica, etc.) y compa-rándola con el valor esperado. El calentamiento se logra por medio de baños termostáticos con líquidos, hornos o celdas de punto fijo dependiendo del rango requerido. La temperatura se mide con una termorresistencia certificada. Durante esta comparación es importante asegurar que no hay diferencia de temperatura entre la termorresis-tencia certificada y la que se prueba. En una celda de punto fijo, se consigue la temperatura exacta y conocida de la conversión de fase; no hay comparación con una termorresistencia certificada. Las celdas de punto fijo proporcionan gran exactitud; en celdas de punto triple de agua es posible alcanzar una exactitud mejor que 0.005 °C.

Es práctica general, durante la calibración, medir la resistencia de aislación, a la temperatura ambiente y a la máxima temperatura, también después de esfuerzos térmicos de tiempo prolongado. La termorresistencia se somete, por ejemplo, durante 20 horas a la máxima temperatura. El cambio en el valor nominal proporciona una primera estimación de su estabilidad.

La calibración puede aplicarse a termocuplas, termorresistencias y también a todo otro elemento de medición de temperatura. Si bien las termocuplas pueden en principio calibrarse a similares tolerancias que las termorresistencias dada la mucha menor estabilidad en el tiempo respecto de las termorresistencias esto es recomendable. El certificado de calibración contiene a menudo recomendaciones referidas a la inestabilidad previsible y al período de validez descripto y las condiciones de calibración, así como las condiciones de referencia, por ejemplo las condiciones operativas bajo las cuales tienen validez los resultados.

10.2. Servicios de calibración

La apertura de los mercados europeos a partir de 1993, las nuevas normas de calidad tales como ISO 9000 y las rigurosas normas de fabricación de los productos incrementan los requerimientos de documentación de proceso y sobre el chequeo de los dispositivos de

medición. Además, hay una demanda creciente de los usuarios más exigentes de normas de calidad de productos.

Las demandas especialmente exigentes surgen de la norma ISO 9000, la que describe el concepto global de un sistema de control de calidad. Si un fabricante emite certificados basados sobre esta norma, es necesario que los aparatos de control más significativos para la producción, puedan cumplir las normas internacionales. El cumpli-miento de una norma internacional significa que se documenta la calibración de los dispositivos de prueba de modo tal que las mediciones reales cumplan las mencionadas normas legales.

En Alemania, estos laboratorios están vinculados al Servicio de Calibración Aleman (DKD) que está subordinado al laboratorio nacional PTB en temas de instrumentación. Esto asegura que los aparatos de medición que se usan en un laboratorio DKD puedan cumplir inequívo-camente las normas internacionales y por lo tanto también las termorresistencias que se usan allí.

Durante la calibración oficial, la termorresistencia se verifica a diferentes temperaturas tal como se describió anteriormente. Los valores medidos se usan para determinar los parámetros de la curva característica y se emite un certificado de calibración de las mediciones realizadas. Es importante en relación a esto que la termorresistencia sea certificable bajo las normativas del servicio de calibración. Esto cubre particularmente la prueba de estabilidad del valor nominal después de estar expuesta a la máxima temperatura de uso permitida, así como la estabilidad de la resistencia de aislación. Si una termorre-sistencia no cumple estas condiciones, no se acepta para certificación.

Se ha desarrollado un tipo especial de termorresistencia patrón certificable para conseguir alta estabilidad a fin de permitir su uso bajo rigurosas condiciones industriales. Las termorresistencias de precisión del mercado están frecuentemente diseñadas de modo tal que el arrollamiento resistivo está libremente suspendido a fin de asegurar una solicitación química y mecánica mínima a través de los materiales de montaje.

Los golpes y la vibración, no obstante, Ilevan rápidamente a la fractura del arrollamiento. Mientras tales termorresistencias presentan una estabilidad de señal muy alta, del orden de 0,001°C o mejor, su baja resistencia mecánica no permite su uso en aplicaciones industriales.

El sensor de temperatura de tales termorresistencias es similar al sensor de una resistencia de vidrio bobinada en alambre con el agregado especial que las terminaciones del sensor bobinado en el cuerpo de vidrio están dispuestas como un circuito de 4 hilos. La conexión al conector puede también estar hecha de platino de modo tal que queden excluidos los efectos tales como las tensiones termoeléctricas parásitas.

Las termorresistencias de vidrio están protegidos por una vaina de protección metálica para proteger de las influencias exteriores dispo-niendo de perforaciones en la zona de sensado a fin de reducir el tiempo de respuesta. El rango de temperaturas se extiende desde 0 hasta 180°C. La estabilidad durante períodos prolongados es mejor que 0,015°C después de 250 horas de operación a la temperatura máxima.

10.3. Certificación

La certificación sólo pueden realizarla inspectores calificados. Consiste en la prueba y el grabado. Los tipos de termorresistencias que son objeto de certificación, están especificados en las normas. A diferencia de las calibraciones, la certificación de las termorresistencias involucra la comprobación de que la indicación se encuentre dentro de límites predeterminados de tolerancia. Éstos están establecidos por las normas y tienen que ser cumplidos por la termorresistencia en el momento de la certificación.

No deben excederse los límites permitidos de uso durante la validez de la certificación.

Las termorresistencias certificadas se usan en aplicaciones comerciales, por ejemplo: medidores de calor. La certificación se realiza a través de las autoridades apropiadas (oficinas de pesos y medidas, institutos de normalización, etc.). La prueba también puede delegarse a alguna organización autorizada. Este proceso de certificación privado se Ileva a cabo bajo la supervisión anual de la oficina de certificación nacional.