elektrische Temperaturmessung

7 Kalibrierung und Eichung
Messmittel eindeutig auf die nationalen Standards rückführbar sind, und damit auch die dort eingesetzten
Thermometer.
Im Rahmen einer DKD-Kalibrierung wird das Thermometer bei verschiedenen Temperaturen ausgemessen,
wie bereits beschrieben. Aus den Messdaten werden die Kennlinienparameter berechnet
und ein Zertifikat über die ausgeführten Messungen ausgestellt. Wichtig ist hierbei, dass das
Thermometer kalibrierfähig im Sinne des DKD ist. Hierunter fällt insbesondere eine Prüfung der
Stabilität des Nennwertes nach einer Belastung bei maximal zulässiger Einsatztemperatur sowie
der Stabilität des Isolationswiderstandes. Erfüllt ein Thermometer diese Bedingungen nicht, so
wird eine Kalibrierung abgelehnt.
Entwickelt wurde dieses Thermometer im Hinblick auf hohe Stabilität, um es auch in rauher Industrieumgebung
einsetzen zu können. Denn insbesondere bei Präzisionsthermometern sind vielfach
solche Ausführungsformen auf dem Markt, bei denen der Widerstandswendel frei aufgehängt ist,
um ihn möglichst geringen chemischen und mechanischen Einflüssen eines Trägermateriales auszusetzen.
Erschütterungen führen aber sehr schnell zum Bruch des Wendels. Zwar weisen diese
Thermometer eine sehr hohe Stabilität im Bereich unter 1mK auf, die geringe mechanische Stabilität
schließt sie jedoch für die industrielle Anwendung aus.
Abbildung 43:
Kalibrierfähiges Thermometer
Der Temperatursensor derartiger Thermometer, zu denen auch das gezeigte zählt, entspricht im
prinzipiellen Aufbau dem eines drahtgewickelten Keramik-Widerstandes in einem Mantel-Widerstandsthermometer.
Der Temperatursensor wird direkt in Vierleitertechnik kontaktiert. Nach dem
Herstellungsprozess schliesst sich ein Alterungsprozess an, bei dem die Veränderung des Widerstandes
am Tripelpunkt des Wassers beobachtet wird. Thermometer, die einen bestimmten Grenzwert
bei der Alterung nicht überschreiten, können auch in einem Temperaturbereich bis 400°C kalibriert
werden. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen das Ergebnis eines Versuches an mehreren
Thermometern, die einer Alterung bei 450°C ausgesetzt sind. Die Veränderung des Widerstandswertes
am Tripelpunkt des Wassers wurde nach verschiedenen Zeitabständen ermittelt. Die Analyse
zeigt, dass der Widerstandswert innerhalb eines Bandes von ±5mK einen leichten Anstieg zeigt
(Abbildung 44: Alterung von industriellen Präzisionsthermometern an ihrer oberen Einsatztemperatur).
Die gleiche Fühler-Konstruktion wurde zur täglichen Überwachung einer Messanlage bei Temperaturen
bis maximal 150°C ausgesetzt. Einmal wöchentlich wurde ebenfalls der Widerstandswert
am Tripelpunkt des Wassers ermittelt (Abbildung 45: Reproduzierbarkeit eines industriellen
Präzisionsthermometers bei täglicher Benutzung bis 150°C). Bei reduzierter Temperaturbelastung
zeigt sich kein Drift des Widerstandes. Die Messunsicherheit liegt innerhalb der kleinsten angebbaren
Messunsicherheit von 5mK.
7.3 Eichung
Eichungen können nur von Amtspersonen durchgeführt werden. Sie schließt eine Prüfung und
Stempelung ein. Welche Thermometer der Eichpflicht unterliegen, ist gesetzlich geregelt. Im Gegensatz
zur Kalibrierung handelt es sich bei der Eichung von Thermometern um eine Prüfung des
JUMO, FAS 146, Ausgabe 2007-01
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