¿Cómo calibrar en temperatura?

En este documento nos hemos propuesto desarrollar los principales puntos a tomar en cuenta para realizar una calibración en temperatura de tipo industrial, incluyendo los equipos necesarios para llevarla a cabo. El método de calibración que trataremos es el de la comparación, el método más usado en la industria. De manera general podemos decir que este método consiste en comparar, como su nombre lo dice, las lecturas del termómetro bajo prueba contra las lecturas de un termómetro patrón cuando ambos están inmersos en un mismo medio a la misma temperatura.

De acuerdo con la normatividad vigente NMX-Z-055-1997-IMCN, calibración se define como un conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especifícas, la relación entre los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medición o un sistema de medición, o los valores representados por una medida materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los patrones.

 

Lo primero que nos debemos preguntar es porqué realizar una calibración. Se podrán dar muchas respuestas, desde el requisito para cumplir con ciertas normas hasta el hecho de evaluar la incertidumbre del equipo que usamos. Pero en un sentido práctico, la calibración en la industria se realiza para tener confianza en el equipo que estamos usando, con lo cual sabremos que no afectará la calidad de nuestro producto o servicio.

El equipo necesario que se ocupa normalmente para realizar una calibración es el siguiente:

 

- Termómetro de referencia

- Indicador para el termómetro de referencia

- Indicador para el termómetro bajo prueba

- Fuente de temperatura

El termómetro de referencia será el que nos indique el valor “real” de temperatura que tiene la fuente de calor. Este instrumento puede ser de varios tipos y la decisión de cuál es el adecuado dependerá en buena medida del intervalo de temperatura y de su incertidumbre. Enseguida enumeramos los distintos tipos de termómetros de referencia y sus principales características.

Este termómetro es el más usado como termómetro de referencia, en inglés se le conoce como SPRT (Standard Platinum Resistance Thermometer) y sus principales características son las siguientes:

 

- Intervalo de uso de –200°C hasta 1000°C

- Versiones de 0,25; 2,5; 25,5 y 100 W

- Muy estable y exacto

- Incertidumbres desde 0,001°C hasta 0,01°C

- Caro y frágil

También conocido como PRT (Platinum Resistance Thermometer) o en ocasiones como RTD (Resistance Temperature Detector). Cabe aclarar que este último término es genérico, ya que el SPRT y el termistor también son RTD's.

 

El PRT es muy similar al SPRT, sus características son:

 

- Intervalo de uso de –200°C a 660°C

- Normalmente de 100 W

- Estable y exacto

- Incertidumbres desde 0,01°C hasta 0,025°C

- No tan caro y un poco menos frágil que el SPRT

El termistor es muy usado como termómetro de referencia a temperaturas cercanas a la ambiente, esto debido a que su intervalo de temperatura no es muy amplio. El termistor tiene las siguientes características:

 

- Intervalo de –20°C a 150°C

- Versión de 10 k W

- Muy estable y exacto

- Incertidumbres desde 0,002°C hasta 0,01°C

- No es ni tan caro ni tan frágil como el SPRT

De los termómetros de referencia es el menos exacto, sin embargo su intervalo de temperatura es bastante amplio, por esta razón es prácticamente la única opción para altas temperaturas. El termopar se caracteriza por lo siguiente:

 

- Intervalo de 0°C a 1450°C

- Hecho de metales nobles

- Menos estable y exacto

- Incertidumbres típicas de 0,05°C a 0,5°C

 

Normalmente no es tan caro ni tan frágil como el SPRT