ES2642864T3

ES2642864T3 - Calibrador para el calibrado de los dispositivos de medición de la temperatura

Info

Publication number: ES2642864T3
Application number: ES13002050.6T
Authority: ES
Inventors: Michael Rehm-Gumbel
Original assignee: SIKA Dr Siebert and Kuehn GmbH and Co KG
Current assignee: SIKA Dr Siebert and Kuehn GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2017-11-20
Anticipated expiration: 2033-04-18
Also published as: DK2793008T3; EP2793008A1; US20140314116A1; EP2793008B1; CN204007941U

Abstract

Calibrador (1) para calibrar los dispositivos con función térmica, es decir, termómetros o bien interruptores térmicos con un dispositivo calibrador(10),comprendiendo dicho dispositivo de calibración(10) un bloque calibrador (13) y un cuerpo receptor (20), comprendiendo el bloque calibrador (13) una cavidad (15) con el objetivo de recibir el cuerpo receptor (20), para al menos un dispositivo medidor de la temperatura que va a ser calibrado, al menos un dispositivo de calentamiento (14), estando este empotrado en el bloque del calibrador en la zona de la cavidad (15), que se caracteriza por que el bloque de calibración consta de un material con propiedades térmicamente aislantes y el cuerpo receptor (20) comprende un material con propiedades térmicamente conductoras.

Description

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DESCRIPCION

Calibrador para el calibrado de los dispositivos de medicion de la temperature

La presente invencion hace referencia a un calibrador para la calibracion de dispositivos con funcion termica, por ejemplo, de termometros o de interruptores termicos, con un dispositivo calibrador conforme al concepto general de la reivindicacion 1. A continuacion por dispositivos de funcion termica se entiende aquellos cuya funcion se basa en la determinacion de la temperature, es decir, tal como se ha indicado antes, por ejemplo, un termometro o un interruptor termico

Un dispositivo de calibracion de un calibrador es algo conocido desde el punto de vista tecnico. Este dispositivo calibrador contiene normalmente la llamada camara de secado, de manera que por camara de secado se entiende una cavidad dispuesta en un bloque calibrador, en el cual se puede introducir un cuerpo de alojamiento metalico, de manera que este cuerpo metalico sirve para alojar la muestra de ensayo o de control que se va a calibrar.

Esencialmente tanto el bloque calibrador como tambien el cuerpo de alojamiento se han configurado de un material con buena conductividad termica, generalmente un metal. El objetivo de esta medida es que en el cuerpo de alojamiento que se encuentra en el bloque calibrador se obtenga una distribucion de la temperatura homogenea. En este contexto se hace referencia a la patente americana 2007/0291814 A1, que describe bloques calibradores y los cuerpos de alojamiento de materiales metalicos que alojan los bloques calibradores. Los dispositivos calentadores se han dispuesto pues en los bloques calibradores metalicos de manera que el bloque calibrador se caliente inmediatamente y el cuerpo de alojamiento se caliente de forma indirecta.

La patente DE 10 2008 034 361 B4 comprende por tanto una distribucion a ser posible homogenea en el cuerpo de alojamiento lo que debe conseguirse mediante un aporte de calor determinado en el cuerpo de alojamiento. Falta un bloque de calibrado.

De la patente americana 6.193.411 B1 asf como de la patente US 2008/0192797 A1 se sabe que el cuerpo de alojamiento se ha dispuesto directamente con un dispositivo calentador que lo envuelve, para mantener el cuerpo de alojamiento siempre lo mas caliente posible. Aqrn se trata de un cuerpo de alojamiento metalico con el dispositivo calentador que lo envuelve mediante un aislamiento en una carcasa. En lo que se refiere a la disposicion del dispositivo de calentamiento en este contexto se sabe de la patente americana 2008/0192797 A1 que se han previsto ranuras en la pared exterior del cuerpo de alojamiento, para poder hacer pasar hilos o filamentos como dispositivos de calentamiento, que permitan un determinado aporte de calor.

De la WO 2010/094332 se conoce un calibrador del tipo inicialmente mencionado. Se ha previsto una carcasa que presenta en su centro un orificio para un cuerpo de alojamiento. El cuerpo de alojamiento tiene un orificio central para un dispositivo medidor de la temperatura. Alrededor del orificio central se encuentran otros orificios para el alojamiento de los elementos calentadores.

Dichos bloques calibradores, en especial cuando son de metal, se deben calentar a la temperatura deseada para un proceso de calibrado. Debido a la masa de dicho bloque metalico esto esta ligado a un considerable gasto energetico y temporal. Eso significa que si el bloque del calibrador es de un material conductor termicamente en general un material conductor termicamente es tambien siempre conductor electricamente y para el propio proceso de calibrado se debe procurar que este bloque calibrador al menos en una zona de la cavidad tenga una temperatura que corresponda a la temperatura de calibrado, es decir basicamente la temperatura en el cuerpo de alojamiento. La calibracion es tanto mas precisa cuanto mas tiempo se mantiene constante la temperatura en el cuerpo de alojamiento durante el periodo necesario para la calibracion. Este es generalmente el caso cuando se ha calentado una gran masa a una temperatura determinada. En este sentido el bloque calibrador es especialmente de metal.

Ya se ha indicado que tecnicamente se sabe como calentar el cuerpo de alojamiento directamente. Se sabe que para distintos dispositivos de medicion de la temperatura se han previsto distintos cuerpos de alojamiento. La disposicion de los dispositivos de calentamiento en los correspondientes cuerpos de alojamiento para los correspondientes dispositivos medidores de la temperatura provoca en general un gasto considerable en lo que se refiere a los costes de dicho cuerpo de alojamiento.

El cometido en que se basa la invencion consiste en prever un dispositivo calibrador, en el cual por un lado se procure una distribucion homogenea de la temperatura en un cuerpo de alojamiento para la calibracion del dispositivo medidor de la temperatura, de manera que ademas puedan calibrarse una multitud de distintos dispositivos de medicion de la temperatura con un gasto relativamente pequeno en dicho bloque calibrador, y de manera que ademas se puedan mantener unos ciclos temporales mrnimos para el calibrado de distintos dispositivos medidores de la temperatura.

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Para resolver este cometido sirven las caractensticas de la reivindicacion 1. En particular se ha previsto que el dispositivo de calibracion presente un bloque calibrador con una cavidad as^ como un cuerpo de alojamiento disponible e intercambiable en la cavidad. El bloque calibrador tiene un material con propiedades termicas aislantes, mientras que el cuerpo de alojamiento que sirve para alojar el dispositivo medidor de la temperature que se va a calibrar, presenta un material con propiedades conductoras termicamente. El bloque calibrador posee en la zona de la cavidad al menos un dispositivo calentador, que sirve para calentar el cuerpo de alojamiento. Decisivo o representativo para la invencion es que por un lado el bloque calibrador se haya configurado de un material aislante termicamente, donde los materiales aislantes termicamente son principalmente aquellos que presentan propiedades aislantes electricamente y que ademas se procure el paso optimo de calor mediante el incrustado del dispositivo calentador en la capa exterior de la cavidad. Mediante el incrustado se consigue una union intensa, directa del dispositivo calentador con el bloque calibrador, y como consecuencia se produce un transito de calor optimo al cuerpo de alojamiento.

En este contexto es imaginable un bloque calibrador de un material ceramico o bien configurado de un material parecido a la ceramica, donde por un material que se parezca a la ceramica se entiende un vidrio, un material a base de fibras de vidrio o tambien un material de porcelana. Por lo general se puede pensar tambien que el bloque calibrador ha sido fabricado a base de material plastico, por ejemplo, de un polietileno, es decir, una sustancia plastica que resiste altas temperaturas. De ese modo ahora que el bloque calibrador se ha configurado a base de un material aislante, el cuerpo de alojamiento se calentara rapidamente puesto que el calor no es recibido del bloque calibrador como cuerpo aislado. Sorprendentemente se ha verificado que la distribucion de la temperatura a lo largo del cuerpo de alojamiento en el cuerpo de alojamiento a pesar de una masa pequena durante un periodo de tiempo suficiente, es decir suficiente para una calibracion, es estable. En este sentido se abre la posibilidad de prever varios cuerpos de alojamiento para el intercambio, de manera que cada uno de los cuerpos de alojamiento se haya configurado de forma que se puedan alojar diferentes dispositivos medidores de la temperatura.

Mas concretamente se abre aqrn la posibilidad de que tecnicos que deben realizar in situ ante el cliente una calibracion de un determinado dispositivo medidor de la temperatura, ahora unicamente tengan que guiar una multitud de cuerpos de alojamiento, que se adapten a las distintas instalaciones de medicion de la temperatura, para en caso de necesidad intercambiarlas en el bloque calibrador. Este tipo de cuerpos de alojamiento se fabrican economicamente puesto que, como este es asimismo el objeto de la reivindicacion 1, el bloque calibrador presenta en la zona de la cavidad al menos un dispositivo calentador. Eso significa a la inversa, que el cuerpo de alojamiento no esta previsto con el dispositivo calentador, tal como se deduce del estado de la tecnica actual.

Otras caractensticas y configuraciones preferidas se deduciran de las reivindicaciones.

Asf se ha previsto en particular que al menos un dispositivo calentador se disponga en la superficie protectora de la cavidad incrustado en un bloque calibrador de tal forma que dentro del cuerpo de alojamiento por toda la longitud del cuerpo de alojamiento se de basicamente una distribucion homogenea y uniforme de la temperatura. Por ejemplo la consecuencia de esto es que en un extremo superior y en uno inferior del cuerpo de alojamiento los dispositivos de calentamiento tengan mayores dimensiones que en el centro de la longitud del cuerpo de alojamiento.

En particular el dispositivo de calentamiento tiene una estructura conductora electricamente, por ejemplo, un filamento calentador, donde la estructura conductora electricamente frente al cuerpo de alojamiento, que se ha configurado a partir de material conductor termicamente, en particular a base de un material metalico, que se ha aislado electricamente a partir de un material metalico. El aislamiento electrico se produce de forma que el incrustado en el material de la superficie protectora del bloque calibrador recubre con una fina capa la estructura electrica conductora.

Ya se ha indicado que el bloque calibrador puede haber sido configurado de un material ceramico, pero tambien de un vidrio, es decir de un material parecido a la ceramica. Especialmente al utilizar un material ceramico para fabricar el bloque calibrador se ha previsto conforme a una caractenstica especialmente preferida, que los filamentos calentadores de material conductor electrico sean impresos sobre una lamina de ceramica, de manera que la lamina de ceramica se presente en forma de una muestra, que sea panificada con la superficie de revestimiento de la cavidad del bloque calibrador durante el proceso de sinterizado, es decir, a traves del proceso de sinterizado la lamina se incrustara en la superficie recubridora de la cavidad. Con todo ello se fabrica una unidad homogenea. El dispositivo calentador puede aplicarse a presion como estructura conductora electrica sobre la superficie que reviste la cavidad previamente al sinterizado y puede recubrirse por ejemplo mediante una lamina de ceramica para el aislamiento electrico y sinterizarse con el bloque de calibrado electrico tal como se ha descrito ya en lo que se refiere a la lamina impresa.

Para garantizar un transito de calor optimo entre el bloque calibrador y el cuerpo de alojamiento en la zona del dispositivo calentador, el cuerpo de alojamiento se dispone en la superficie de revestimiento del bloque calibrador.

Ademas se ha previsto que de acuerdo con una caractenstica preferida del bloque calibrador exista al menos un sensor de temperatura. En particular dicho sensor de temperatura puede configurarse como una estructura electrica

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conductora. Es decir que la estructura electrica conductora, o sea los filamentos calentadores pueden configurar el sensor de temperatura. Pero el sensor de temperatura puede disenarse tambien mediante una estructura electrica conductora determinada en forma de filamentos metalicos conductores.

Con ayuda de los dibujos se explica con detalle la invencion a modo de ejemplo.

Fig. 1 muestra el calibrador con el dispositivo calibrador en una representacion esquematica;

Fig. 2 muestra el dispositivo calibrador en un alzado o vista desde arriba;

Fig. 3 muestra la lamina de ceramica con un filamento calentador aplicado al dispositivo y un sensor de temperatura impreso asimismo como filamento del dispositivo de la zona de revestimiento de la cavidad del bloque calibrador.

El calibrador marcado con 1 comprende en conjunto una carcasa 2 con una platina 3 y un transformador 4. La platina 3 esta conectada por medio de un mando o control de manera que la carcasa tiene adicionalmente un filtro de red con conector y seguro asf como un interruptor, de manera que todo este conjunto se ha marcado con un 6.

En la carcasa 2 se encuentra ademas el dispositivo calibrador marcado con 10 con el bloque calibrador 13 de un material ceramico. Este bloque calibrador 13 de ceramica tiene una cavidad 15, que sirve para alojar o recibir el cuerpo de alojamiento 20, donde el cuerpo de alojamiento sirve para alojar los mecanismos medidores de la temperatura que deben ser calibrados. El cuerpo de alojamiento 20 consta de un metal buen conductor desde el punto de vista termico, mientras que el bloque calibrador que es de un material ceramico unicamente presenta una capacidad conductora baja. En la zona de la superficie de revestimiento 16 de la cavidad 15 se dispone al menos un dispositivo calentador 14. Preferiblemente el dispositivo calentador 14 se encuentra e forma de filamentos calentadores electricos como una estructura conductora electricamente incrustada en la superficie de revestimiento de tal forma que termina a ras de la capa exterior, de manera que el cuerpo de alojamiento 20 se encuentra directamente conectado con el dispositivo calentador o con el bloque calibrador. Esto puede producirse de forma que el dispositivo calentador, por ejemplo los filamentos se impriman o apliquen en el material del bloque calibrador como estructuras conductoras electricas, es decir incrustadas, de manera que el material del bloque calibrador, es decir por ejemplo una ceramica, recubra los filamentos por el lateral del cuerpo de alojamiento aislandolos electricamente. Es decir, el cuerpo de ceramica se equipa con filamentos calentadores como muestra y luego se sinteriza o aglutina. En general es posible imaginarse y este es el objetivo de la figura 3, una lamina de ceramica 19 que se aplica sobre la superficie de revestimiento 16 de la cavidad, es decir se aglutina con la superficie de revestimiento en la fabricacion del bloque de ceramica. La lamina de ceramica 19 muestra unos filamentos calentadores 15a, 15b, de manera que los filamentos calentadores estan impresos en la lamina de ceramica.

Los sensores de temperatura 17 y 18 se han configurado como filamentos de material conductor electrico conforme a la figura 1. Cuando los filamentos calentadores se aplican sobre, por ejemplo, una lamina de ceramica, se puede prever que los filamentos de temperatura 17, 18 se dispongan distribuidos por toda la longitud del cuerpo de alojamiento sobre el cuerpo de alojamiento entre los filamentos calentadores. Mediante esta configuracion se consigue por un lado averiguar cada una de las distintas temperaturas y al mismo tiempo que la distribucion de la temperatura sea basicamente homogenea. La lamina se colocara con el o los filamentos impresos sobre la superficie de revestimiento, de manera que los filamentos impresos se destinen a la superficie de revestimiento y el lateral de la lamina de ceramica configure un aislamiento electrico del cuerpo de alojamiento fabricado a base de un material metalico.

Listado de signos de referencia:

1 Calibrador

2 Carcasa

3 Platina

4 Transformador

6 Unidad o componente 10 Dispositivo calibrador

13 Bloque calibrador

14 Dispositivo de calentamiento

15 Cavidad

15a Filamento calentador 15b Filamento calentador

16 Superficie de revestimiento

17 Sensor de temperatura como filamento

18 Sensor de temperatura como filamento

19 Lamina de ceramica

20 Cuerpo de alojamiento

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REIVINDICACIONES

1. Calibrador (1) para calibrar los dispositivos con funcion termica, es dedr, termometros o bien interruptores termicos con un dispositivo calibrador(10),comprendiendo dicho dispositivo de calibracion(10) un bloque calibrador (13) y un cuerpo receptor (20), comprendiendo el bloque calibrador (13) una cavidad (15) con el objetivo de recibir el cuerpo receptor (20), para al menos un dispositivo medidor de la temperatura que va a ser calibrado, al menos un dispositivo de calentamiento (14), estando este empotrado en el bloque del calibrador en la zona de la cavidad (15), que se caracteriza por que el bloque de calibracion consta de un material con propiedades termicamente aislantes y el cuerpo receptor (20) comprende un material con propiedades termicamente conductoras.
2. Calibrador (1) para calibrar los dispositivos con funcion termica conforme a la reivindicacion 1, que se caracteriza por que al menos un dispositivo de calentamiento (14) esta empotrado en la superficie circunferencial (16) de la cavidad (15) en el bloque calibrador de manera que resulta que se produce una distribucion basicamente homogenea de la temperatura dentro del cuerpo receptor (20) a lo largo de todo el cuerpo receptor (20).
3. Calibrador (1) para calibrar dispositivos de funcion termica conforme a las reivindicaciones 1 o 2, que se caracteriza por que al menos se ha disenado un dispositivo de calentamiento (14) como estructura conductora electricamente.
4. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a la reivindicacion 3, que se caracteriza por que la estructura conductora electricamente se afsla electricamente frente al cuerpo receptor (20) despues de su empotrado.
5. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a la reivindicacion 3 o 4, que se caracteriza por que la estructura conductora electricamente se ha disenado como un filamento calentador (15a, 15b).
6. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a una de las reivindicaciones antes mencionadas que se caracteriza por que el bloque calibrador (13) consta de un material ceramico o bien de un material tipo ceramica como el vidrio por ejemplo.
7. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a la reivindicacion 6, que se caracteriza por que los filamentos calentadores (15a, 15b) estan impresos en una lamina de ceramica (19).
8. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a la reivindicacion 7, que se caracteriza por que la lamina de ceramica (19) se ha dispuesto en forma de un cuerpo verde que se ha panificado en la superficie circunferencial (19) de la cavidad (15) del bloque calibrador (13).
9. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a una de las reivindicaciones antes mencionadas, que se caracteriza por que el bloque calibrador (13) consta al menos de un sensor de temperatura en la zona de la cavidad (15).
10. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a la reivindicacion 9, que se caracteriza por que el sensor de temperatura se ha disenado como un filamento (17, 18).
11. Calibrador (1) para calibrar dispositivos con una funcion termica conforme a una de las reivindicaciones 5 a 10, que se caracteriza por que los filamentos calentadores (15a, 15b) se han configurado como un sensor de temperatura.