Los termómetros de lectura directa son los termómetros digitales, proporcionan directamente la lectura de temperatura en grados Celsius o kelvin. Normalmente está constituido por uno o varios sensores y un equipo de lectura. Los tipos de sensores que utilizan son termopares, termómetros de resistencia o de circuito integrado.
Este tipo de termómetros de lectura directa tienen el sensor externo o interno. Los termómetros con sensor interno se calibran por medio de cámaras de temperatura, en esté artículo vamos a hablar de los termómetros con sensor externo.
El método de calibración de los termómetros de lectura directa con sensor externo se realiza por comparación, en el cual necesitamos un patrón, una fuente de calor (baño de calibración, un pozo de seco o un horno de calibración), un registrador de condiciones ambientales y accesorios.
El patrón y la fuente de calor se seleccionará de acuerdo con la exactitud e intervalo de calibración del termómetro a calibrar.
Por ejemplo, si vamos a calibrar termómetros de lectura directa con un intervalo de temperatura de -10 ° a 150 °C y una exactitud de 0.1 °C, podemos utilizar como patrón un termómetro de resistencia de platino de 100 W con su indicador.
La exactitud de un termómetro de resistencia de platino con su indicador está entre 0.01 °C a 0.005°C, como podemos ver estamos dentro de la regla que nos indica que el patrón debe ser por lo menos 4 veces mejor que el instrumento a calibrar, en este caso es 10 veces mejor que es el caso ideal.
Para la fuente de calor puede ser un pozo o un baño de calibración, la selección de la fuente de calor dependerá del intervalo de calibración, la estabilidad y la uniformidad que requerimos. la desventaja de los baños de calibración es que su intervalo de uso es de -100 °C a 300 °C y un pozo seco puede ser de -100 °C a 1200 °C.
Dependiendo del intervalo de calibración a veces vamos a requerir dos equipos para cubrir el intervalo de temperatura de los termómetros a calibrar, debido a que tenemos termómetros de bajas temperatura y también termómetros de alta temperatura por lo que es necesario un pozo seco o un baño de calibración para baja temperatura y otro para alta temperatura.
En la siguiente tabla se presentan los intervalos de calibración de los baños de acuerdo con el fluido de calibración a utilizar.
Otro requisito importante es la profundidad de la fuente de calor, ya que requerimos una inmersión adecuada para tener resultados confiables de calibración.
Existe una regla que nos indica que la profundidad de inmersión del sensor para reducir el efecto del vástago por conducción, debe ser 20 veces su diámetro más la longitud del sensor. Por ejemplo, si tenemos un termómetro de resistencia de platino con una longitud de vástago de 30 cm (12”), un diámetro de 0.635 cm (1/4”) y una longitud del sensor de 3 cm (1.25”), la profundidad de inmersión será: (20 x 0.635 cm) + 3 cm = 15.7 cm, por lo que al seleccionar la fuente de calor debe tener una profundidad de por lo menos de 16 cm.
Como lo mencionamos en el artículo anterior la una ventaja de los baños sobre los pozos secos es que podemos calibrar termómetros de cualquier diámetro y varios a la vez (más de 5). En el caso de los pozos secos se está limitado por los diámetros de los agujeros y la cantidad de ellos.
La calibración de los termómetros de lectura directa se debe realizar a una temperatura ambiente del laboratorio de 23 °C ± 3 °C de acuerdo con las recomendaciones internacionales.
Para confirmar que las condiciones ambientales durante la calibración están dentro recomendaciones internacionales es necesario registrar la humedad relativa y la temperatura del aire durante la calibración, por lo que se requiere de un instrumento que mida estás dos magnitudes.
En USA-LA te podemos apoyar a definir el patrón a patrones que requieres, así como la o las fuentes de calor necesaria para cubrir tu intervalo de calibración.