La termocoppia incorporata di un riscaldatore PFA- può essere calibrata in situ (senza rimuovere il riscaldatore dal serbatoio) utilizzando una calibrazione a due-punti: bagno di ghiaccio (0 gradi) e acqua bollente (100 gradi a livello del mare). Il riscaldatore deve essere diseccitato-e il serbatoio deve essere svuotato per esporre la termocoppia (se posizionata nella sezione fredda) oppure l'intero riscaldatore deve essere immerso nei fluidi di calibrazione. Per i riscaldatori con termocoppia all'interno della sezione riscaldata (immersa nel fluido di processo), non è possibile eseguire la calibrazione senza rimuovere il riscaldatore perché i fluidi di calibrazione non possono essere introdotti nel serbatoio di processo. Tuttavia, se il riscaldatore è dotato di un pozzetto termometrico separato o se l'estremità fredda ospita un sensore di temperatura, è possibile immergere l'estremità fredda in acqua ghiacciata e acqua bollente. Questo metodo corregge gli errori di offset e intervallo. Esegui la calibrazione ogni anno o dopo qualsiasi-evento di temperatura eccessiva.
Metodi di calibrazione
| Metodo | Posizione della termocoppia | Richiede la rimozione del riscaldatore? | Precisione |
|---|---|---|---|
| Bagno di ghiaccio (0 gradi) e acqua bollente (100 gradi) | Estremità fredda (pozzetto termometrico o giunzione esposta) | No (solo estremità fredda immersa) | ±1 grado |
| Solo bagno di ghiaccio (offset) | Qualsiasi (deve essere accessibile) | Sì (per immergere) | ±2 gradi |
| Confrontare con il sensore di riferimento calibrato | Nel serbatoio (fluido di processo) | No (usa sonda di riferimento) | ±0,5 gradi |
| Rimuovere il riscaldatore, calibrare in laboratorio | Qualunque | SÌ | ±0,5 gradi |
Procedura di calibrazione in-situ (sensore-estremità fredda)
-Scollegare il riscaldatoree lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente.
Svuotare il serbatoiosotto l'estremità fredda (se l'estremità fredda è sopra il livello del liquido) o rimuovere il liquido. Per la maggior parte dei riscaldatori, l'estremità fredda si trova sopra il serbatoio, quindi non è necessario lo scarico.
Prepara un bagno di ghiaccio: Riempire un piccolo contenitore con ghiaccio tritato e acqua deionizzata (0 gradi, miscela di ghiaccio e acqua). Mescolare fino all'equilibrio.
Immergere la termocoppia dell'estremità fredda(o la punta del pozzetto termometrico) nel bagno di ghiaccio. Assicurarsi che il sensore sia completamente immerso ma non tocchi le pareti del contenitore.
Aspetta 5 minutiaffinché la temperatura si stabilizzi. Registrare la lettura della termocoppia (T_ice_measered). Dovrebbe essere 0 gradi. L'offset=T_ice_measered – 0.
Preparare l'acqua bollente: Riscaldare l'acqua deionizzata fino a portarla a ebollizione (100 gradi a livello del mare; regolare l'altitudine: il punto di ebollizione scende di 1 grado ogni 285 m di altitudine). Utilizzare un contenitore separato.
Immergere lo stesso sensorenell'acqua bollente (attenzione, il vapore può bruciare). Aspetta 5 minuti.
Registra T_bollitura_misurata. Calcola l'errore di intervallo=(T_boil_measered – 100) – offset.
Regolare il controller(se consente la correzione di offset e span) oppure annotare le correzioni per la lettura manuale.
Correzione dell'altitudine per il punto di ebollizione
| Altitudine (m) | Punto di ebollizione (gradi) |
|---|---|
| 0 (livello del mare) | 100.0 |
| 300 | 99.0 |
| 600 | 98.0 |
| 1,000 | 96.7 |
| 1,500 | 95.0 |
| 2,000 | 93.3 |
A 1.500 m di altitudine l'acqua bollente è a 95 gradi. Calibrare utilizzando quel valore, non 100 gradi.
Esempio di calcolo della calibrazione
Al livello del mare: il bagno di ghiaccio indica 0,5 gradi (offset di +0.5 gradi). L'acqua bollente indica 101,2 gradi. La temperatura effettiva dovrebbe essere di 100,0 gradi. Corretta la lettura dell'ebollizione=101.2 – 0.5=100.7 gradi, che è alta 0,7 gradi. Errore intervallo di=+0.7 gradi a 100 gradi. Il controller può essere regolato: nuovo valore=(misurato – 0,5) × (100 / (misurato – 0,5))? Più semplice: applica una correzione lineare: T_true=(T_misurato – 0,5) × (100 / 100,7)=(T_misurato – 0,5) × 0,993. Per una lettura di 80 gradi, T_true=(79,5) × 0.993=79.0 gradi.
Esempio di campo
Un reattore farmaceutico era dotato di un riscaldatore PFA con una-termocoppia di tipo J incorporata. L'operatore sospettava che la lettura della temperatura fosse imprecisa (problemi di qualità del prodotto). Utilizzando il metodo del bagno di ghiaccio/acqua bollente sul sensore dell'estremità fredda- (accessibile sopra il serbatoio), hanno riscontrato un offset di +1.2 gradi e un errore di intervallo di -2,0 gradi a 100 gradi (lettura di 98 gradi a 100 gradi reali). Il controller è stato ricalibrato. Il problema della qualità del prodotto è stato risolto. La calibrazione ha richiesto 30 minuti e non ha richiesto la rimozione del riscaldatore o lo svuotamento del serbatoio.
Quando la-calibrazione in situ non è possibile
Se la termocoppia è incorporata nella sezione riscaldata (immersa nel fluido di processo), non è possibile eseguire la calibrazione senza rimuovere il riscaldatore. In tal caso, installare una termocoppia di riferimento temporanea nel serbatoio accanto al riscaldatore. Confronta il sensore-integrato con il riferimento a due temperature: ambiente (20 gradi) e temperatura operativa (ad es. 80 gradi). Utilizzare la differenza per regolare il controller. La precisione è inferiore (±2 gradi) ma adeguata per molti processi.
Frequenza consigliata
| Applicazione | Frequenza di calibrazione |
|---|---|
| Industria generale (acqua, petrolio) | Annualmente |
| Farmaceutico, semiconduttore | Ogni 6 mesi |
| High-temperature (>150 gradi) | Ogni 6 mesi |
| After any over-temperature event (>200 gradi) | Immediatamente |
Conclusione: il bagno di ghiaccio e l'acqua bollente calibrano i sensori-del lato freddo senza rimuovere il riscaldatore
La termocoppia incorporata di un riscaldatore PFA- può essere calibrata in situ utilizzando un bagno di ghiaccio (0 gradi) e acqua bollente (100 gradi, altitudine-corretta) se il sensore è posizionato nell'estremità fredda o in un pozzetto termometrico accessibile sopra il serbatoio. Non è necessario rimuovere il riscaldatore e non è necessario svuotare il serbatoio. La calibrazione corregge gli errori di offset e intervallo, migliorando la precisione del controllo della temperatura fino a ±1 grado. Per i sensori incorporati nella sezione riscaldata è necessaria la rimozione; utilizzare invece un sensore di riferimento. Calibrare annualmente o dopo qualsiasi-evento di temperatura eccessiva. Una calibrazione di 30 minuti previene mesi di controllo impreciso della temperatura. Due punti (0 gradi e 100 gradi) sono tutto ciò di cui hai bisogno. Ghiaccio e vapore: semplici, precisi, affidabili. Calibra il tuo sensore, controlla il tuo processo. La qualità del tuo prodotto dipende da questo. Fallo.
