ALCANCE
Este procedimiento aplica a los baños y bloques
termostáticos en los cuales se quiera determinar
su uniformidad y se requiera la prueba de estabilidad.
También aplica a todos aquellos equipos generadores
de temperatura, asimilables a estos y en los cuales
se desee efectuar la prueba de uniformidad y estabilidad.
DEFINICIONES
Estabilidad es la máxima
variación de temperatura, a lo largo del tiempo,
de un punto de un recinto termostático.
Uniformidad es la máxima
variación de temperatura entre dos puntos considerados
de un recinto termostático.
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PRERREQUISITOS Y PRECAUCIONES
Los equipos patrones a utilizar deberán encontrarse dentro
del periodo de validez de calibración. Si no están disponibles
los equipos patrón a utilizar se sustituirán por otros de
similar incertidumbre.
Se efectuará una limpieza general del equipo:
Comprobar que el equipo se encuentra en buenas condiciones
y que funcionan todos sus mandos, en caso de haber anomalías,
si es posible, repararlas, y anotar tal circunstancia, en
la hoja de datos en "observaciones".
Las condiciones ambientales de referencia serán de
20 ± 2ºC, siempre que sea posible, ya que la calibración
se realizará en su lugar habitual de trabajo.
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EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS
Termómetro patrón de dos canales.
RTD patrón (2 unidades)
Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se
utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo
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DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
La calibración consiste en comprobar la estabilidad
y uniformidad del baño o bloque termostático
mesurando.
- Estabilidad.
Se utiliza una sola sonda y el termómetro se selecciona
e Hi-Res (Alta Resolución). Se verifica la oscilación
de temperatura durante periodos de tiempo aproximado de
15 a 30 segundos y mayor o igual de 5 minutos.
Colocar la sonda en el área habitual de trabajo y
realizar los pasos siguientes:
Seleccionar el termostato del baño o bloque a una
temperatura del orden del 25% de la máxima. Después
de unos 20 minutos de alcanzada la temperatura de consigna
comenzar la secuencia de medidas.
Se toman tres medidas (Xi, i = 1,2,3) dentro
de un intervalo de 15 a 30 s (estabilidad a corto). A
continuación se realizan otras tres medidas (Xj,
j = 1,2,3) en un intervalo de tiempo de 5 minutos o mayor
(estabilidad a medio). Las medidas que se tomen dentro
de cada intervalo se realizarán en tiempos aproximadamente
iguales.
Repetir el punto anterior para temperaturas del orden del
50, 75 y 100%
- Uniformidad
Se utilizan las dos sondas y el termómetro se selecciona
en Hi-Res y A-B. Se anota la diferencia de temperatura entre
sondas durante periodos de tiempo aproximado de 15 a 30
s y mayor o igual de 5 minutos.
Realizar los pasos siguientes:
Colocar las sondas a la mayor distancia posible entre
ellas. Seleccionar el termostato del baño o bloque
a una temperatura del orden del 25% de la máxima.
Después de unos veinte minutos de alcanzada la
temperatura de consigna comenzar la secuencia de medidas.
Tomar tres medidas (Xi, i = 1,2,3) durante
un intervalo de 15 a 30 s. A continuación, otras
tres medidas (Xj, j = 1,2,3) en un intervalo
de tiempo de 5 minutos o mayor. Las medidas tomadas dentro
de cada intervalo se realizan en tiempos aproximadamente
iguales.
Posteriormente, se intercambia la posición de las
sondas (B-A) y se repiten las dos secuencias anteriores
de medidas.
Realizar la uniformidad para una distancia mínima
de las sondas (próximas pero sin llegar a tocarse).
Repetir los puntos anteriores para temperaturas del orden
del 50, 75 y 100%
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DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS
- Estabilidad
Para una temperatura dada, se determina la diferencia entre
el mayor y menor valor de las lecturas tomadas en los intervalos
de 15 a 30 segundos.
donde, para i : 1, 2, 3
Ximáx: Valor máximo de Xi,
i = 1,2,3
Ximín: Valor mínimo de Xi,
i = 1,2,3
Idem, para los intervalos de tiempo de 5 min o superior.
donde, para i : 1, 2, 3
Xjmáx: Valor máximo de Xj,
i = 1,2,3
Xjmín: Valor mínimo de Xj,
i = 1,2,3
La estabilidad a una temperatura será el valor máximo
de los dos valores anteriores a esa temperatura.
Generalmente será mayor el valor de Ej.
La estabilidad del baño será el valor máximo
de todos los valores de estabilidad a distintas temperaturas.
Será conveniente realizar una tabla con los valores
máximo y mínimo de estabilidad a cada temperatura.
- Uniformidad
Se determina el valor máximo de las lecturas (A-B)
para las sondas en posición inicial e intercambiadas,
a cada temperatura seleccionada y para los intervalos de
segundos.
Ui = MAX[δXi(A-B),
δXi(B-A)]
Idem, para los intervalos de tiempo de minutos.
Ui = MAX[δXj(A-B),
δXj(B-A)]
para i,j = 1,2,3
La uniformidad a una temperatura será el valor máximo
de los dos valores anteriores.
Generalmente será mayor el valor de Uj
La uniformidad total del baño será el valor
máximo de todos los valores de uniformidad a distintas
temperaturas.
Será conveniente realizar una tabla con los valores
máximo y mínimo de uniformidad a cada temperatura.
- Incertidumbre
Los valores de uniformidad y estabilidad estarán
afectados de un valor de incertidumbre, que será
debida únicamente a la incertidumbre del termómetro
patrón de la calibración.
Uniformidad = Uniformidad ± Ip (k=2)
Estabilidad = Estabilidad ± Ip (k=2)
donde Ip es la incertidumbre del termómetro patrón
de la calibración.
Así mismo, cuando se realicen medidas de temperatura
en un baño termostático habrá que tener
en cuenta los valores de su uniformidad y estabilidad, además
de la incertidumbre propia de medida del termómetro
que vaya a dar la lectura.
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CRITERIOS DE ACEPTACIÓN
Para obtener la conformidad del equipo se tendrá en
cuenta que su incertidumbre de medida cumple lo dicho en el
MEU0100 "CRITERIOS METROLOGICOS PARA EFECTUAR
UNA MEDIDA".
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