Calibración de Temperatura

¿Qué es la calibración de temperatura?

La calibración de temperatura se refiere a la calibración de cualquier dispositivo que se utilice en un sistema que mide la temperatura. Principalmente, significa el sensor de temperatura, que normalmente es un termómetro de resistencia de platino (PRT o PT-100), termistor o termopar.

Las lecturas de estos termómetros se realizan mediante dispositivos «lectores de temperatura» que miden la potencia eléctrica y la convierten en temperatura, según la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90)

La calibración de los termómetros normalmente se realiza al ponerlos en un entorno de temperatura estable (fuente de calor) y comparar su salida con la de un “termómetro patrón” o un “termómetro de referencia” calibrado.

La calibración de temperatura en campo

Conocido como calibración de temperatura «industrial» o «portátil», se aplica a los termómetros que se prueban fuera del entorno de un laboratorio, normalmente con precisiones que van de 5 a 0,5 °C.

Los pozos secos, pozos de metrología, micro baños, objetivos infrarrojos y otras fuentes de calor portátiles brindan temperaturas estables. Mientras que los indicadores de temperatura portátiles y los patrones de temperatura pueden brindar temperaturas de referencia que van más allá de la disponible directamente desde la fuente de calor.

La calibración de temperatura secundaria o en campo

Está relacionada con la calibración de termómetros de resistencia de platino o PT-100 de calidad de referencia, termistores de precisión y termopares de metales nobles.

Los baños de temperatura uniforme y ultra estable y los hornos horizontales (para las altas temperaturas que necesitan los termopares) se usan junto con termómetros de referencia, de termómetros de resistencia de platino estándar e indicadores de temperatura de gran precisión.  Dichos sistemas pueden ofrecer precisiones de calibración de 0,5 a 0,02 °C.

La calibración de temperatura primaria o de punto fijo

Utiliza celdas de punto fijo, como el punto triple de agua, que ofrece una temperatura extremadamente precisa y repetible cuando se logra de manera adecuada, normalmente en un laboratorio. Dichos sistemas se usan para la calibración de SPRT y termopares de metales nobles, cuya precisión puede llegar a 0,001 °C.

Tipos de sensores de temperatura

Hay cinco dispositivos comunes en procesos de fabricación:

  1. Termómetros bimetálicos o de resorte. A pesar de la respuesta lenta y de la falta de exactitud, se usan ampliamente porque son baratos y fáciles de ajustar.
  2. Termopares. El sensor industrial más usado, consistiendo en dos cables de metal distintos unidos en una de las puntas, produciendo una tensión proporcional a la temperatura.
  3. Detectores de temperatura de resistencia (RTD). En general, poseen cable enrollado de platino y son caros, pero dan una respuesta rápida y buena exactitud en la medición.
  4. Termistores. Estos dispositivos a base de semiconductores miden la temperatura en un rango limitado y suelen usarse en aplicaciones médicas.
  5. Detectores de radiación infrarroja. Estos sensores sin contacto miden la temperatura superficial y pueden ser de dos tipos: pirómetros infrarrojos y cámaras de imagen térmica. El uso de ambos está creciendo rápidamente a medida que muchos otros productos llegan al mercado.

Detección y documentación de temperatura

En muchas industrias, no es suficiente un solo control, por lo que es importante documentar la temperatura o el ciclo térmico a la que el producto fue sometido. Estos registros se exigen en el procesamiento de alimentos, en la producción y almacenamiento de la industria farmacéutica. Para eso, se pueden usar controladores de temperatura con capacidad de registro.

En el caso de ítems de seguridad críticos como: cubos de ruedas, articulaciones de suspensión o componentes de freno, la documentación ayuda al fabricante a comprobar que determinada pieza fue térmicamente tratada de la forma correcta y que no estaba ni muy frágil ni muy maleable.

Los sistemas de gestión de la calidad exigen, sin excepciones, la calibración de todos los equipos de medición que pueden afectar a la calidad del producto final. A la vez en que en general se entiende la importancia de calibrarse los equipos de verificación, a esta cuestión a veces no se le da atención en el caso de los sensores de temperatura.

¿Qué debo considerar antes de realizar mi calibración?

Calibrar un sensor de temperatura puede resultar un desafío, pero es perfectamente posible si se conocen los productos adecuados. El primer paso es conocer el termómetro que se está calibrando, para lo que te sugerimos te realices las siguientes preguntas:

  • ¿Qué tipo de señal eléctrica produce o es completamente mecánico?
  • ¿Cuáles son sus características físicas (tamaño y forma del sensor oculto dentro de la funda de la sonda, etc.)?
  • ¿En qué intervalo de temperatura se usa?
  • ¿Con qué exactitudes se cuenta respecto de esas temperaturas?
  • ¿Se puede calibrar en un laboratorio o se debe calibrar en el campo?

Por qué los dispositivos tienen que ser calibrados

Todos los dispositivos que se usan para mediciones críticas de proceso, deben revisarse periódicamente para verificar si siguen mostrando la exactitud necesaria.

Si el dispositivo mide fuera de los límites, debe ser reajustado según el nivel de desempeño aceptable, en el caso de equipos no ajustables, la desviación o el desempeño de la medición deben ser registrados y debe decidir si el equipo permanece adecuado para su finalidad.

Los estándares de calidad en general dejan a criterio del usuario decidir la frecuencia de calibración de determinado dispositivo. Sin embargo, un auditor espera una buena justificación para la frecuencia elegida, sea cual sea.

Al definirla, se debe considerar el uso que se pretende dar al dispositivo, el riesgo de daño y la tasa de desviación (que puede ser determinada basándose en el historial de registros de calibración).

Esencial para la calidad del producto

Muchos procesos de fabricación utilizan calor para modificar las características del producto. En algunos casos, un control preciso de la temperatura es esencial para garantizar su adecuación al uso que se pretende dar y una comprobación por escrito (registros de temperatura más evidencia de calibración) confirma si el fabricante siguió los procedimientos correctos para mantener la calidad de los ítems producidos. La calibración de los sensores de temperatura, hechos en la propia empresa o en un laboratorio especializado contratado, son parte fundamental de esta actividad.



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