Com mantenir la precisió en els sistemes de mesura de temperatura?

En el complicat regne dels dispositius de mesura de temperatura, la precisió és el sant grial. Les troballes fiables i les operacions segures depenen de mesures exactes de temperatura, ja sigui en un laboratori científic, un procés industrial o una aplicació medicinal.
Normalment basats en idees diferents, els sistemes de mesura de temperatura utilitzen termistors, termoparells, detectors de temperatura de resistència (RTD) i termòmetres. Els termoparells, per exemple, depenen de l'efecte Seebeck. Una tensió produïda quan dos metalls diferents s'acoblen en una unió i se sotmeten a un gradient de temperatura és proporcional a la diferència de temperatura. Per contra, els RTD funcionen amb la idea que la resistència elèctrica d'un metall varia amb la temperatura. Normalment amb un coeficient de temperatura negatiu, els termistors mostren un canvi significatiu de resistència amb un petit canvi de temperatura.
El calibratge correcte és molt important per tal que aquests sistemes siguin precisos. El calibratge és com ajustar un instrument per produir les notes adequades. Compara un punt de referència conegut i precís amb la sortida del sensor de temperatura. Per exemple, altres instruments de mesura de temperatura es calibren en un laboratori amb termòmetres de referència molt precisos. S'aconsella l'aplicació regular d'aquest procediment, ja que l'estrès mecànic, l'exposició a productes químics o el cicle de temperatura poden fer que els sensors vagin amb el temps. Si el termoparell d'una aplicació de forn industrial no es calibra regularment, podria proporcionar lectures de temperatura inexactes que donarien lloc a un tractament tèrmic inadequat dels materials i potser defectes del producte.
La qualitat dels sensors també és molt important. Quan compreu sensors de temperatura, s'ha de triar-ne un de fabricació exacta i materials de primera qualitat. Un millor rendiment en termoparells o materials de resistència correctes per a RTD prové de metalls d'alta qualitat. L'ús de sensors de baixa qualitat, per exemple, pot provocar un processament insuficient o excessiu dels aliments en una instal·lació de processament d'aliments on el control de la temperatura és vital per a la seguretat dels aliments durant la pasteurització. Un control inexact de la temperatura pot permetre que els gèrmens perillosos prosperin o comprometre la qualitat del producte.
Una altra consideració important és el mecanisme d'instal·lació de mesura de temperatura. El sensor s'ha de col·locar de manera que representi correctament la temperatura del material a mesurar. Per a un dipòsit ple de líquid, per exemple, el sensor ha d'estar totalment submergit i no entrar en contacte amb les parets o altres coses que puguin crear problemes de transferència de calor. El sensor informarà falsament si es col·loca massa a prop d'una font de calor o d'un dispositiu de refrigeració dins del dipòsit. Així mateix, en un sistema de climatització, el sensor de temperatura s'ha de col·locar de manera que representi la temperatura real de l'aire de l'espai, no influenciat per corrents d'aire o insolació directa.
Mantenir la precisió en els sensors de temperatura depèn que estiguin lliures d'efectes externs. Això podria implicar l'ús de beines o gàbies protectores en entorns exigents. En una planta química, on els sensors podrien entrar en contacte amb gasos o líquids corrosius, un recobriment o una funda protectora adequada composta de materials resistents a la corrosió podria aturar el dany del sensor. El rendiment del sensor es pot deteriorar ràpidament sense aquest blindatge, produint resultats erronis. El blindatge dels cables del sensor ajuda a evitar el soroll elèctric en un entorn industrial amb alts graus d'interferència electromagnètica que influeixen en el senyal de temperatura.
A més, els mètodes de recollida de dades són essencials per a la precisió de la mesura de la temperatura. L'electrònica que mesura i registra la sortida del sensor necessita prou precisió i resolució. Particularment en situacions en què es necessiten mesures d'alta precisió, és possible que un sistema de recollida de dades de baixa qualitat no pugui identificar els canvis minúsculs de tensió o resistència del sensor de temperatura. L'ús d'un sistema de recollida de dades d'última generació-- és crucial en un procés de fabricació de semiconductors, on les fluctuacions de temperatura en una fracció de grau poden afectar la qualitat del xip.
A més, es requereix un manteniment rutinari i un examen del sistema de mesura de la temperatura. Això cobreix la recerca de qualsevol dany físic del sensor, connexions soltes o indicacions de desgast. Les inspeccions rutinàries ajuden a identificar problemes primerencs en una central elèctrica on els sensors de temperatura fan un seguiment del rendiment de les calderes i les turbines. En cas de trencar-se un cable del termopar o d'una connexió fluixa, es podrien produir lectures de temperatura inexactes de les quals la funció i la seguretat de la planta podrien patir molt.
Per tant, mantenir la precisió en els dispositius de mesura de la temperatura és un repte múltiple. Demana manteniment regular, qualitat del sensor, calibratge, instal·lació, protecció d'elements externs, sistemes de recollida de dades, etc. La consideració i la implementació acuradas d'aquestes característiques ens ajudaran a garantir que els nostres sistemes de mesura de la temperatura proporcionin dades precises i fiables, per tant, ens facilitarà la nostra capacitat de fer judicis sàviaments en molts camps.