НТЛ ЭлИн > ТЕРМОХРОН >Апории >А.19 Как производится калибровка устройств ТЕРМОХРОН?

А.19 Как производится калибровка устройств ТЕРМОХРОН?

Устройства ТЕРМОХРОН, как и все иные продукты производства Analog Devices, предназначенные для контроля температуры (например, большинство широко распространенных температурных датчиков различных типов) с нормируемой погрешностью менее ±1°C, обязательно подвергаются процессу индивидуальной калибровки в особой ванне, которая наполнена специальной вязкой нетекучей жидкостью. Ванна изготовлена по технологии FTS (модель камеры типа FTS #LDFB-75C-2 для температурных испытаний с встроенной ванной, заполняемой специальной жидкостью). Она заполняется перфторполиэфирной жидкостью (типа Galden D02TS), известной как Fluorinert. Каждый из калибруемых устройств DS1921 размещается при этом на монтажных платах особой конструкции, которые полностью погружены в жидкость. Монтажные платы снабжены индивидуальными термометрами сопротивления типа Minco RTD, модель #S9689PA5X12, контролирующими температуру на поверхности каждой такой платы в целях поверки показаний калибруемых регистраторов. Кроме того, каждая ванна снабжена дополнительно собственным FTS-терморегулятором, в свою очередь нормированным при помощи температурного зонда производства Minco Products, Inc. модели #S7929PA1L180G. Все термометры и температурные зонды фирмы Minco тщательно калиброваны согласно рекомендациям Minco Products, Inc. При этом необходимо отметить, что поверочная аппаратура Minco Products, Inc. обеспечивает как для RTD-термометров, так и для температурных зондов собственного изготовления трассировку в соответствии со стандартами NIST (Национального института стандартов и технологии, который является правительственной организацией США, отвечающей, в том числе, за стандарты нормирования температурных испытаний).

При реализации процедуры индивидуальной калибровки, которой заканчивается процесс изготовления любой партии "таблеток" модификации DS1921G‑F5, коэффициент преобразования температурного АЦП каждого из устройств ТЕРМОХРОН корректируется автоматически с помощью лазерной подгонки. Калибруемые изделия, погрешность преобразования которых не укладывается в нормируемые характеристики, после проведения подобной технологической процедуры сортируются. Часть из них нормируется для эксплуатации в более узком диапазоне регистрируемых температур (как регистраторы модификаций DS1921Z‑F5 или DS1921H‑F5), а другие подвергаются отбраковке и последующему уничтожению, как некондиционная продукция.

Как правило, у отдельных пользователей после продолжительной эксплуатации устройств ТЕРМОХРОН возникают пожелания, связанные с улучшением точности измерения температуры этими регистраторами. В результате исследований, проведенных 2003…2004 году специалистами НТЛ "ЭлИн", для выборки из нескольких партий устройств ТЕРМОХРОН модификаций DS1921Z‑F5 и DS1921H‑F5, было выявлено, что максимальное значение абсолютной погрешности измерения температуры этими регистраторами составляет 0,85°С для устройств типа DS1921H‑F5 и 0,925°С для устройств типа DS1921Z‑F5. Разброс (или вариация) показаний в одной точке для устройств обоих классов достигает значения 0,375°С. Учитывая, что минимальная градация регистрируемой температуры (или чувствительность) устройств ТЕРМОХРОН этих модификаций составляет 0,125°С, т.е. на порядок меньше нормируемой для них погрешности, можно сделать вывод о целесообразности проведения их дополнительной калибровки. Для устройств ТЕРМОХРОН модификаций DS1921G‑F5 и DS1921L‑F5#, у которых значение минимальной градации регистрируемой температуры составляет всего 0,5°С, что только в два раза меньше значения нормируемой для них изначально погрешности, такая процедура представляется нецелесообразной.

На протяжении 2004…2007 годов НТЛ “ЭлИн” выпускал устройства ТЕРМОХРОН модификации DS1921Z‑F5‑ЛК и DS1921H‑F5‑ЛК, в отношении которых выполнялась дополнительная процедура калибровки. Причем в качестве способа дополнительной калибровки устройств ТЕРМОХРОН модификаций DS1921Z‑F5 и DS1921H‑F5 была выбрана линейная аппроксимация индивидуальной характеристики преобразования встроенного в них температурного АЦП методом наименьших квадратов. В результате реализации процедуры дополнительной калибровки определялись значения индивидуальных для каждого из устройств ТЕРМОХРОН аддитивного и мультипликативного коэффициентов коррекции. Значения этих коэффициентов, а также признак калибровки, сохранялись в девяти отдельных ячейках нулевой служебной страницы дополнительной памяти каждого из регистраторов. Затем эти коэффициенты учитывались всеми изготовленными НТЛ “ЭлИн” средствами поддержки регистраторов DS1921 непосредственно при их обслуживании, увеличивая точность результатов, зафиксированных логгерами. При этом величина абсолютной погрешности для устройств DS1921Z‑F5‑ЛК и DS1921H‑F5‑ЛК гарантировалась на уровне 0,375°С.

Однако в 2008 году НТЛ “ЭлИн” прекратила выпуск устройств ТЕРМОХРОН модификаций DS1921Z‑F5‑ЛК и DS1921H‑F5‑ЛК, поскольку процедура дополнительной калибровки для устройств ТЕРМОХРОН модификаций DS1921Z‑F5 и DS1921H‑F5 утратила свою актуальность. Это связано с появлением в 2005 году более совершенных регистраторов модификации DS1922L, которые имеют нормируемую при изготовлении "начальную" погрешность 0,5°С, а также обладают намного большим потенциалом для увеличения точности выполняемых ими преобразований засчет проведения операции дополнительной калибровки (например, аналогичной выше описанной), т.к. позволяют производить измерения с чувствительностью 0,0625°С.