Das richtige Temperaturkalibrierbad für Ihr Labor kaufen

Flüssigkalibrierbäder sind die stabilsten und konstantesten Temperaturquellen für die  Vergleichskalibrierung von Temperaturtastköpfen und -sensoren in einem Labor. Sie verwenden eine große Flüssigkeitsmenge zum Aufrechterhalten einer stabilen und homogenen Testumgebung für die Kalibrierung von Tastköpfen und Sensoren verschiedener Größen, Formen und Längen.

Die Auswahl des richtigen Kalibrierbads erfordert eine gute Recherche und Analyse der angebotenen Lösungen, weil viele Anbieter unvollständige oder verwirrende Spezifikationen bereitstellen. Beispiele:

• Die Leistung wird manchmal nur für einen bestimmten Temperaturwert angegeben, nicht für den gesamten Temperaturbereich des Bads
• In den Spezifikationen wird nicht angegeben, welche Flüssigkeit für die Tests verwendet wurde
• Es wird nicht angegeben, ob die Spezifikationen für den gesamten Volumenbereich gelten

Ein Kalibrierbad stellt eine erhebliche Investition dar, die viele Jahre lang verwendet wird. Daher ist es wichtig, über die richtigen Informationen zu verfügen, um eine informierte Entscheidung zu treffen.

Umfassende und klare Spezifikationen sind unabdingbar, um zu gewährleisten, dass das Kalibrierbad die für Ihren Anwendungsbereich erforderliche Leistung bringen kann.

Beim Kauf eines Kalibrierbads sollten Sie vier wesentliche Spezifikationskriterien beachten: Temperaturbereich, Stabilität, Temperaturhomogenität und Tankgröße.

1 Temperaturbereich

Hersteller von Kalibrierbädern werben meist mit einem Temperaturbereich für jedes Modell. Oft funktioniert jedoch keine Flüssigkeit gut im gesamten Temperaturbereich. Das Fluke Calibration Deep-Well-Kompaktbad 7341 hat beispielsweise einen Temperaturbereich von -45 °C bis 150 °C. Für Temperaturen unter 0 °C eignet sich Ethanol gut für dieses Kalibrierbad. Für Temperaturen über 0 °C ist jedoch eine andere Flüssigkeit erforderlich, beispielsweise Silikonöl. Kalibrierlabore müssen also zwischen dem Wechseln der Badflüssigkeiten oder der Verwendung mehrerer Bäder wählen, um den gesamten Temperaturbereich abzudecken.

Für Temperaturen unter 0 °C eignen sich Halogenkohlenwasserstoff, HFE, Methanol, Ethanol, Ethylenglycol, Dynalene und bestimmte Silikonöle. Für Temperaturen über 0 °C können verschiedene Silikonöltypen, aber auch Wasser und Mineralöl verwendet werden. Für besonders hohe Temperaturen über 300 °C ist Salz eine bevorzugte Lösung.

Die Viskosität bezeichnet die Zähigkeit bzw. Fließfähigkeit einer Flüssigkeit. Oft wird sie einfach als „Dickflüssigkeit“ betrachtet. Die Viskosität wird üblicherweise in cSt (Zentistokes) angegeben. Je höher der Wert in Zentistoke, desto höher ist die Viskosität und desto dickflüssiger ist die Flüssigkeit. Zu dickflüssige Badflüssigkeiten belasten die Rühr- und Pumpmechanismen und übertragen auch die Wärme nicht auf homogene Weise von der Temperaturquelle zum Thermometer. Wir empfehlen, Flüssigkeiten zu verwenden, die bei der gewünschten Regelungstemperatur eine Viskosität von höchstens 50 Zentistokes haben. Um eine Kalibrierung mit hoher Genauigkeit zu erreichen, muss im „Kalibrierbereich“ des Bads eine homogene Temperatur gewährleistet sein. Flüssigkeiten mit geringer Viskosität reduzieren die Temperaturgefälle im Bad und tragen zu einer höheren Genauigkeit der alibrierergebnisse bei.

Bäder von Fluke Calibration können eine bessere Stabilität als 1 mK über längere Zeiträume erreichen.

Weitere Informationen zur Auswahl der geeigneten Kalibrierbadflüssigkeit finden Sie im Leitfaden „How to Select a Calibration Bath Fluid Guide“ (Leitfaden zur Auswahl einer Kalibrierbadflüssigkeit, 4253462). Dieser Leitfaden steht auf der Website us.flukecal.com zur Verfügung.

2 Stabilität

Stabilität bezeichnet die Fähigkeit des Bads, im Laufe der Zeit eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten. Die Stabilität eines Bads variiert je nach Temperatur. Viele Anbieter nennen Ihnen nur eine Spezifikation bei oder annähernd bei Umgebungstemperatur. Einige bieten nur eine einzige Stabilitätsspezifikation an und halten es nicht für nötig, darauf hinzuweisen, dass sie nur für eine Temperatur oder einen eng gefassten Temperaturbereich gilt. Fragen Sie nach Stabilität über den gesamten für Sie interessanten Bereich.

Die Badflüssigkeit wirkt sich ebenfalls auf die Stabilität aus. Je höher die Viskosität und je niedriger die Wärmeleitung einer Flüssigkeit ist, umso größer ist die Auswirkung auf die Stabilität. Abgesehen vom Temperaturbereich sollten Sie auch danach fragen, welche Flüssigkeit bei der Erstellung der Spezifikation verwendet wurde. Ein Bad bei 37 °C ist beispielsweise stabiler, wenn Wasser als Medium verwendet wird. Wenn Sie Öl verwenden, müssen Sie mit einer etwas höheren Instabilität rechnen. Wenn das Öl bei 37 °C eine hohe Viskosität aufweist, ist sogar eine noch größere Verschlechterung der Stabilität zu erwarten.

3 Temperaturhomogenität

Ein Bad kann eine gute Stabilität, aber eine schlechte Temperaturhomogenität aufweisen. Das Bad muss im gesamten Messbereich, in dem die Vergleichsmessungen vorgenommen werden, eine homogene Temperatur aufweisen. Wenn Sie ein oder zwei Tastköpfe in die Flüssigkeit tauchen, sollten diese während der Messung dieselbe Temperatur haben. Die Spezifikation für die Temperaturhomogenität definiert den Maximalwert für diese Fehlerquelle. Je mehr Tastköpfe Sie prüfen, umso größer ist der Testbereich und umso wichtiger wird die Temperaturhomogenität.

Die Temperaturhomogenität hängt größtenteils vom Mischen der Badflüssigkeit ab. Wird für das Bad zum Mischen eine Umlaufpumpe eingesetzt? Falls ja, entsteht im Bad ein Wärmeströmungsverhalten, das die Temperaturhomogenität stört? Überprüfen Sie unbedingt sowohl das vertikale als auch das horizontale Temperaturgefälle.

Ein Kalibrierbad weist möglicherweise kein horizontals Temperaturgefälle auf, aber dennoch ein vertikales (von der Tiefe abhängiges) Temperaturgefälle. Dies wird zum Problem, wenn die Bezugstastköpfe und die Prüflinge nicht dieselbe Länge aufweisen. Beispielsweise möchten Sie Tastköpfe mit einer Länge von 3 Zoll prüfen und als Normal wird ein 19-Zoll-SPRT verwendet. Sie können die Prüflinge nur bis zu 3 Zoll tief eintauchen. Wenn Sie aber das SPRT nur 3 Zoll tief eintauchen, haben Sie nicht die erforderliche Tiefe, um Wärmeabfluss über das Schutzrohr zu vermeiden, was zu Messfehlern führt. Wenn jedoch das SPRT richtig eingetaucht wird und das Bad vertikale Gradienten aufweist, messen Sie nicht die Temperatur in der 3-Zoll-Tiefe der Prüflinge.

4 Tankgröße

Auch die Anzahl der zu kalibrierenden Temperaturtastköpfe und -sensoren ist zu berücksichtigen. Ein Bad mit einem größeren Tank, in dem größere Mengen Prüflinge kalibriert werden können, eignet sich möglicherweise für Labore, die jedes Jahr viele Tastköpfe und Sensoren kalibrieren. Für Labore, die ein geringeres Volumen verarbeiten, ist jedoch sicherlich ein Bad mit einem kleineren Tank besser geeignet.

Wenn lange SPRT, PRT und Flüssigkeitsthermometer kalibriert werden müssen, ist ein Bad mit einer ausreichenden Eintauchtiefe erforderlich. Die Größe der Tanköffnung ist ein wichtiger Faktor, wenn Sensoren mit ungewöhnlicher Form (z. B. Tri-Clamp-Sensoren) oder mit großen Senderköpfen kalibriert werden sollen. Achten Sie bei der Auswahl der Tankgröße darauf, dass eine ausreichende Eintauchtiefe für die Sensoren und ein ausreichender Abstand zwischen den Prüflingen im Tank und der Tankwand gewährleistet ist.

Abweichungen von der Referenztemperatur in der Mitte des Bades, gemessen in Wasser bei 25 °C mit einem PRT-Element von 1/4 Zoll Durchmesser

Kalibrierbad von Fluke Calibration – eine umfassende Produktreihe für all Ihre Anforderungen

Fluke Calibration bietet die umfangreichste Palette von Kalibrierbädern. Das Angebot umfasst Kompaktbäder, tiefe Kompaktbäder und Standardbäder in vollwertiger Größe. Wir bieten Kalibrierbäder, die Ihre Anforderungen in Bezug auf den Temperaturbereich der Anwendung, auf die erforderliche Leistung und auf Ihr Budget erfüllen.

Kalibrierbäder von Fluke Calibration: Spezifikationsübersicht

Fragen, die Sie bei der Auswahl eines Temperaturkalibrierbads stellen sollten:

• Welchen Temperaturbereich deckt das Kalibrierbad ab?
• Welche Flüssigkeiten werden empfohlen und welches sind die Temperaturbereiche für diese Flüssigkeiten?
• Welche Leistung in Bezug auf Temperaturstabilität und -homogenität bietet das Kalibrierbad im Temperaturbereich, der für Sie von Bedeutung ist?
• Welche Flüssigkeiten wurden bei der Ermittlung der Spezifikationen für Temperaturstabilität und -homogenität verwendet?
• Ist die Tankgröße des Kalibrierbads für die Anzahl und Größe der gleichzeitig zu kalibrierenden Tastköpfe geeignet?

Wenn Sie weitere Unterstützung bei der Auswahl des geeigneten Temperaturkalibrierbads und der geeigneten Kalibrierbadflüssigkeit wünschen, wenden Sie sich an einen Fluke Calibration-Vertreter (www.flukecal.com/about/contact).