溫度傳感器的類型
制造業(yè)中常見的五種裝置是：
- 雙金屬或彈簧式溫度計。盡管它們響應緩慢且缺乏準確性，但由于價格便宜且易于調(diào)節(jié)，因此得到了廣泛應用。
- 熱電偶。應用最廣泛的工業(yè)傳感器，由匯集在一端的兩根不同的金屬絲組成，它們產(chǎn)生與溫度成比例的電壓。
- 電阻溫度檢測器（RTD）。通常由鉑絲纏繞，雖然很貴，但是可以提供快速響應和良好的測量精度。
- 熱敏電阻。這些基于半導體的裝置在有限的范圍內(nèi)測量溫度，并且經(jīng)常用于醫(yī)療應用。
- 紅外（IR）輻射探測器。這些非接觸式傳感器可測量表面溫度，并分為以下兩種類型：紅外高溫計和紅外熱像儀。隨著越來越多的產(chǎn)品進入市場，兩者的使用量迅速增長。
液體玻璃溫度計并不在此之列。由于不具備可調(diào)節(jié)性，因此它們無法校準，只能記錄錯誤。此外，人們還擔心有破損的風險，尤其是傳統(tǒng)的水銀溫度計。
溫度感應和文檔
在許多行業(yè)中，僅控制溫度是不夠的：記錄產(chǎn)品所經(jīng)受的溫度或熱循環(huán)是很重要的。這些記錄在食品加工和藥品的生產(chǎn)與儲存中是必需的。這可以通過具有記錄功能的溫度控制器來實現(xiàn)。對于安全關鍵型物品，如輪轂、懸架連桿或制動組件，文檔可以幫助制造商證明零件經(jīng)過了正確的熱處理，既不太脆也不太軟。
一個日益重要的領域是生產(chǎn)用于汽車和航空航天用途的碳纖維部件。與其他固化過程一樣，必須精確控制溫度和壓力。即使在溫度控制對產(chǎn)品性能不重要的情況下，也需要可重復性以保證產(chǎn)品的一致性。
質(zhì)量管理體系普遍要求對可能影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的所有測量設備進行校準。雖然通常可以理解對測量設備進行校準，但有時會忽略校準溫度傳感器的重要性。
為什么需要對裝置進行校準
應定期檢查用于過程關鍵型測量的每個裝置，以驗證其是否持續(xù)提供所需的精度。在可能進行調(diào)節(jié)的情況下，測量超出預期限值的裝置應恢復到可接受的性能水平，但在不能調(diào)節(jié)裝置的情況下，應記錄偏差或測量性能并確定其是否仍然適用于其預期用途。
如果是溫度測量設備，雙金屬和熱電偶絲的特性隨使用和時間而變化 （特別是在高溫下使用時）， 導致測量漂移。另外，熱電偶探頭在使用中可能會發(fā)生機械損壞或腐蝕，導致電線快速劣化。RTD和熱敏電阻也都是容易損壞的脆弱裝置，因此應定期檢查。這同樣適用于紅外溫度計和紅外熱像儀。
校準頻率
質(zhì)量標準通常是由用戶決定裝置的校準頻率。但是，審核員希望對任何校準頻率都給出合理的理由。在確定校準頻率時，應考慮裝置的使用類型、損壞風險和漂移率 （可從歷史校準記錄中確定）。.
如果校準時發(fā)現(xiàn)裝置在可接受的限度之外運行，則應實施定義所需操作的程序。例如，可能需要召回自上次校準以來制造的產(chǎn)品（并且這樣做的成本可能影響校準頻率）。. 在食品或藥品生產(chǎn)等安全關鍵的情況下，可能每天甚至每個班次都需要執(zhí)行校準。
校準溫度測量裝置
校準溫度傳感器的最簡單方法是檢查它如何讀取兩個物理常數(shù)的溫度：冰融化的溫度和水的沸點（盡管后者應做大氣壓校正）。.這種方法雖然速度快，費用低，但有一個缺點：它通常不是NIST可追蹤式校準。
干體式探頭校準器克服了這個問題，并提供了一種快速準確的校準熱敏電阻、熱電偶和RTD探頭的方法。像 OMEGA的hot point?干體式探頭校準器 這類校準器可用于將熱電偶加熱到選定的溫度，并將指示器上的讀數(shù)與校準器上的讀數(shù)進行比較。接下來，使用諸如OMEGA TRCIII 的ice point?參考池來提供0°C比較溫度。同樣，將指示的讀數(shù)與校準器上的讀數(shù)進行比較。可以通過這兩個測量值確定校正。
熱電偶運行也可以通過模擬探頭產(chǎn)生的電信號和對照指示的讀數(shù)檢查預期讀數(shù)來加以驗證。
紅外黑體校準器 用于校準非接觸式溫度測量設備，如熱像儀和高溫計。它們使用具有“完美”發(fā)射率 （在0.95和0.98之間） 的表面，其被加熱到一個已知的溫度，并與裝置上的讀數(shù)進行比較。 （請注意，雖然精度取決于黑體校準器中溫度測量的質(zhì)量，并且可能只有1％，但重復性應該非常高）。.
在企業(yè)內(nèi)部校準還是請校準實驗室校準？
對于大多數(shù)企業(yè)而言，決定性因素是要執(zhí)行的校準工作量和內(nèi)部資源的可用性。如果已經(jīng)執(zhí)行了儀表校準，則將溫度傳感器添加到設備列表中僅需要投資干體式探頭校準器或黑體校準器。然而，為了確保NIST可追溯性，始終需要進行一些外部校準。
請AS 17025認證實驗室校準的重要性
J正如ISO9000為制造公司提供質(zhì)量管理框架一樣，AS17025 （美國對ISO 17025的解釋） 對校準實驗室也是如此。定義的程序記錄了用于校準工作的方法，確保方法穩(wěn)健并提供適當水平的NIST可追溯性。重點放在向客戶傳達結果，其中包括有關測量不確定性的信息。
不符合ISO 17025要求的實驗室也可以執(zhí)行令人滿意的校準工作，并具有適當?shù)目勺匪菪?。但是，正式的認證意味著客戶可以確信將遵循適當?shù)某绦?，從而為自己?jié)省了驗證費用。
對產(chǎn)品質(zhì)量至關重要
許多制造工藝使用熱量來改變產(chǎn)品特性。在某些情況下，精確的溫度控制對于確保適用性至關重要，并且紙質(zhì)記錄（溫度記錄加上校準證據(jù)）可驗證制造商采取了適當?shù)牟襟E來保持所生產(chǎn)物品的質(zhì)量。溫度傳感器的校準，無論是在內(nèi)部執(zhí)行還是承包給專業(yè)實驗室，都是此活動的重要組成部分。
