Cómo calibrar los registradores de temperatura

1. Cómo calibrar un Registrador de Temperatura. Descripción

El Procedimiento para calibrar Registradores de Temperatura consiste en comparar un Patrón con el Registrador de Temperatura realizando varios puntos de medición en su rango de uso y repitiendo el primero de nuevo al final para determinar el error por repetibilidad del Registrador de Temperatura.

Para Registradores de Temperatura con resoluciones de 1 mK o menores esta forma de determinar el error de repetibilidad se sustituye por la repetición del mismo punto de medida 10 veces.

2. Cómo verificar un Registrador de Temperatura

Para verificar los Termómetros es posible utilizar de manera general las reglas de decisión que ha publicado ILAC (Cooperación Internacional de laboratorios Acreditados), donde se establece criterios para declarar la conformidad de un Instrumento independientemente de la especificación que se esté verificando. ENAC lo tiene traducido al Español en el siguiente enlace Reglas de decisión en Español ILAC-G8. Si se prefiere en Inglés, se puede acudir directamente al documento publicado por ILAC (ILAC-G8).

Como criterios de verificación de los resultados de la calibración específicos para los Termómetros se pueden considerar los errores máximos encontrados en la norma Internacional UNE EN 60751 para termómetros con sensores de Termorresistencia y la UNE EN 60584 para termómetros con sensores de termopar.

3. Procedimiento de Calibración de Registradores de Temperatura

Como Procedimiento para calibrar los Registradores de Temperaturas, está disponible el publicado por el Centro Español de Metrología TH-001 basado en estándares internacionales y que es documento de referencia para los Laboratorios de Calibración. En este procedimiento está descrito tanto la sistemática de calibración como el tipo de patrones y el cálculo de Incertidumbre necesario para asegurar la transferencia de la trazabilidad metrológica.

En un registrador también se calibra el reloj

Es la magnitud que los demás instrumentos de temperatura no tienen, y la que más se olvida. Un registrador no da una lectura: da una lectura con una hora pegada. Y si el reloj interno deriva, el informe miente aunque cada temperatura sea correcta.

En una validación eso no es un detalle: el cálculo de un tiempo de exposición, o de un valor F₀, se sostiene entero sobre esas marcas de tiempo. Un desfase acumulado a lo largo de un ciclo largo cambia el resultado.

Por eso las fichas de estos equipos declaran una exactitud de tiempo —del orden de unos segundos por día— y por eso conviene sincronizar el reloj antes de cada campaña y comprobar la deriva al descargar.

Se calibra con su sonda, y en el medio donde va a trabajar

Un registrador es un conjunto cerrado: electrónica, sensor y, en muchos modelos, una sonda propia. No tiene sentido calibrar la electrónica por un lado: lo que hay que determinar es qué registra el equipo completo cuando se le somete a una temperatura conocida.

Y el equipo entra en el medio con la carga, así que se calibra como se usa: sumergido o dentro de la cámara, con su vaina o su sonda montada, y dando tiempo de estabilización en cada punto antes de dar el valor por bueno.

Las tres decisiones antes de lanzar una campaña

Decisión Qué es Qué limita
Intervalo de registro Cada cuánto toma un punto. Decide qué se puede ver. Un intervalo largo se salta los picos; uno corto llena la memoria antes.
Memoria Cuántos valores caben. Junto con el intervalo, fija la duración máxima. Quedarse sin memoria a mitad de una validación obliga a repetirla entera.
Autonomía Cuánto aguanta la batería. Es el otro límite, y no siempre coincide con el de memoria. El más corto de los dos manda.

La regla del intervalo es sencilla: tiene que ser bastante más corto que el fenómeno que se quiere ver. Si el proceso tiene una punta de treinta segundos y se registra cada dos minutos, esa punta no existirá en el informe —y nadie sabrá que falta—.

Con qué se calibra

Un medio isotermo —baños y hornos de calibración o calibradores de bloque seco— y un termómetro patrón como referencia. Los equipos están en data loggers de temperatura y, para vigilancia continua en lugar de campañas, en monitorización de temperatura. Si lo que se quiere caracterizar es el volumen útil de una cámara o un autoclave, eso es caracterización de medios isotermos.

Procedimiento CEM ME-003 de calibración

Procedimiento TH-001 para la Calibración de Termómetros Digitales (De Lectura Directa) por Comparación

4. Sistemas Patrón de Referencia. Equipos para Calibrar Registradores de Temperaturas

La calibración de los Registradores de Temperatura según el mencionado procedimiento se realiza por comparación dentro de un medio isotermo las determinando las diferencias entre las lecturas de la Temperatura entre el Patrón y los Registradores de Temperatura a Calibrar en sucesivos puntos, normalmente 3 o 5 puntos a lo largo de la escala de uso.

4.1 Sondas y Equipos de Lectura Patrón

Para temperaturas por debajo de 420°C el sensor montado en la sonda patrón debe ser una Pt100 o incluso mejor una Pt25 en los casos más exigentes metrológicamente. De este modo nos aseguramos una buena precisión y una estabilidad adecuada para transferir la trazabilidad metrológica de manera efectiva en el tiempo sin sorpresa de derivas inesperadas. 

Para el Equipo de Lectura Patrón es recomendable que sea un equipo con el principio de medida de las sondas a 3 y 4 hilos y para aplicaciones más exigentes que puedan medir el autocalentamiento de las termorresistencias y puedan invertir la polaridad de la corriente es un requisito necesario.

Sondas de Temperatura Patrón

TF255

Sensor de Temperatura de Referencia

Hecho a mano para garantizar que los golpes tengan un efecto mínimo en el sensor de referencia.

En su fabricación, envejecido artificialmente para reducir la deriva de sus mediciones a largo plazo.

Rango (-55...255°C)

Sensor de temperatura TF255

TF255 90º

Sensor de Temperatura de Referencia (Diseño en Ángulo)

Hecho a mano para garantizar que los golpes tengan un efecto mínimo en el sensor de referencia.

En su fabricación, envejecido artificialmente para reducir la deriva de sus mediciones a largo plazo.

Rango (-55...255°C)

Sensor de temperatura TF255 con la sonda acodada a 90°

TF700

Sensor de Temperatura de Referencia

Hecho a mano para garantizar que los golpes tengan un efecto mínimo en el sensor de referencia.

En su fabricación, envejecido artificialmente para reducir la deriva de sus mediciones a largo plazo.

Rango (5...700 °C)

Sensor de temperatura TF700

Indicadores o lectores de la Temperatura

FLUKE 8846A

Multímetro de Banco FLUKE 8846A

Multímetro de precisión de 6,5 dígitos, 24 ppm y memoria USB perfecto para tomar como referencia patrón. Estos equipos ofrecen la característica de tener modo doble de visualización donde poder medir de forma simúltanea dos parámetros distintos de la misma señal con una conexión de prueba.

Multímetro de precisión Fluke 8846A

EBRO TFX 430

Termómetro EBRO TFX 430

Los termómetros EBRO TFX 430 se convierten en la opción ideal para utilizar como referencia de medición en Industria. Con un rango de (-50...300) °C, una resolución de 0,1 °C, sensor Pt1000 y ajustable a una sonda de penetración con cable de 60 cm, es un instrumento fiable y preciso. 

Termómetro ebro de la serie TFX 430

4.2 Medios Isotermos. Baños y Hornos secos

En el método por comparación, tanto el Termómetro Patrón como el Registrador de Temperatura a calibrar se introducen en un medio isotermo para de este modo determinar la diferencia de ambas lecturas en un medio que asegure unas buenas condiciones de estabilidad y uniformidad, eliminando, o al menos minimizando, de este modo fuentes de error del propio método y que son ajenas al Registrador de Temperatura bajo calibración. En estos casos se utiliza baños de calibración que utilizan un fluido como medio de transmisión o un horno seco que viene previsto de un bloque metálico perforado que hace de estabilizador donde se alojan tanto el Termómetro Patrón como al sensor calibrar. El baño es más versátil, sencillo y más fiable que el horno, si bien este último puede arrojar datos buenos utilizando el método adecuado.

Baños de Calibración

TP M165S

Baño de calibración SIKA TP M165S

Este baño de calibración destaca por su compacto diseño transportable perfecto para uso in situ en taller, sala de mediciones o laboratorios, por ofrecer la calibración simultánea de varios equipos de medición y ser el lector ideal para sensores de temperatura con formas y dimensiones inusuales.

Rango (-35...155 °C)

 

Calibrador de temperatura de bloque seco SIKA TP 3M 165 E2

TP 3M 165E2

Baño multifunción SIKA TP 3M 165 E2

Este modelo de baño de calibración se caracteriza por ofrecer uno de los tiempos de estabilización más rápidos del mercado gracias a su Tecnología de Control patentada. Presentando cuatro opciones en el mismo equipo (bloque seco, baño de calibración, infrarrojos y superficie) sirve de gran ayuda para la Industria farmaceútica y agroalimentaria.

Rango (-35...165 °C)

 

Baño de calibración TP3M 165 E2

Hornos Secos de Calibración

TP 17200

Horno Seco de Temperatura SIKA 17200

Gracias a su compacto diseño podrás transportarlo con gran comodida a calibraciones in situ. El baño utiliza un fluido agitado como medio de transmisión de la temperatura. Este fluido puede ser un aceite de silicona o agua. Ofrece el rango más amplio con función de frío y calor en el mercado.

 

Rango (-55...200º)

Calibrador de temperatura Sika TP165M

TP 37700

Horno Seco de Temperatura SIKA TP 37700

Los baños y hornos de calibración son medios isotermos utilizados para la calibración y verificación tanto de sondas de temperatura como de termómetros de lectura directa. El modelo SIKA TP 37700 destaca por ser el mejor medidor de incertidumbres del mercado y contar con la potencia más rápida de estabilización que se puede encontrar en un horno de calibración.

Rango (Hasta 700º)

Horno seco de temperatura SIKA TP 37700

5. Cómo Calibrar Registradores de Temperatura en Modo Automático

La calibración de los Registradores de Temperatura en modo automático consiste en automatizar completamente el método de calibración. Es decir, desde el control del medio isotermo hasta las lecturas del Termómetro Patrón y el Registrador de Temperatura bajo calibración evaluando la bondad de los datos.

Para ellos es necesario disponer del conocimiento y equipamiento necesario. Gracias al desarrollo de la tecnología actualmente hay disponibles equipos compactos que incorporan todo lo necesario para incluso hacer los trabajos in-situ. Al menos estos equipamientos deben integrar, medio isotermo, Termómetro Patrón, instrumento integrado para lecturas de los Registradores de Temperatura bajo calibración y cámara para la captura de los datos los Registradores de Temperatura que dispongan de su propio display de lectura directa.

SERIE TP 3M165E.2i

Baño multifunción SIKA TP 3M165E.2i

Este modelo de baño de calibración se caracteriza por ofrecer uno de los tiempos de estabilización más rápidos del mercado gracias a su Tecnología de Control patentada. Presentando cuatro opciones en el mismo equipo (bloque seco, baño de calibración, infrarrojos y superficie) sirve de gran ayuda para la Industria farmaceútica y agroalimentaria.

Rango (-35...165 °C)

Calibrador de temperatura SIKA TP 3PM 165 i.2

SERIE TP 3770E.2i

Horno Seco de Temperatura SIKA TP 37700E.2i

Los baños y hornos de calibración son medios isotermos utilizados para la calibración y verificación tanto de sondas de temperatura como de termómetros de lectura directa. El modelo SIKA TP 37700 destaca por ser el mejor medidor de incertidumbres del mercado y contar con la potencia más rápida de estabilización que se puede encontrar en un horno de calibración.

Rango (Hasta 700º)

Calibrador de temperatura SIKA TP 37700 i.2

6. ¿Demasiado complicado? Calibra el Registrador de Temperatura en un Laboratorio Acreditado ISO 17025

En caso de no querer o poder realizar las calibraciones de manera interna o necesitar que ésta sea acreditada ISO 17025, se debe acudir a un Laboratorio Acreditado según la norma ISO 17025. En España, es la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) la que acredita a estos Laboratorios para que puedan emitir los Certificados de Calibración de las Balanzas. En su página web www.enac.es puedes encontrar los diferentes laboratorios Acreditados actualmente. Como sugerencia por plazos de entrega y precios, el Laboratorio de Calibración CALTEX www.caltex.es es una buena opción. 

 

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Sergio Extremera Martínez

Jefe de división FemtoCal

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