Kalibreren van apparatuur

Thermometers

Heb je wel eens, na het fietsen in de winter, je koude vingers onder de koude kraan gedaan? Dat water voelt warm aan. Dat komt omdat je vingers zo koud zijn. Toch is het water uit de koude kraan. Mensen kunnen erg slecht temperatuur meten.

Waarom zou je kalibreren en wat is kalibreren

Allereerst: wat is kalibreren? Dit is het vergelijken van meetapparatuur met een referentiemeter die over het algemeen een 4x hogere nauwkeurigheid heeft dan de meter die je controleert. Welke nauwkeurigheid je wilt hebben is aan jezelf. Ik zie thermometers langskomen die met 1°C nauwkeurigheid meten; over het algemeen word dit voldoende gevonden. Maar dan is het wel prettig als je erop kan vertrouwen dat dit klopt en niet dat hij dan bijvoorbeeld nog eens 2 °C afwijkt. Bij het brouwen zijn de temperaturen 63 °C, 68 °C en 72 °C zo’n beetje de belangrijkste temperaturen. Dus het is fijn om te weten wat rond die waardes de afwijking in je thermometer is. Het kalibreren is puur het vergelijken van de meters.

Er zijn meters die afgeregeld kunnen worden en dan spreek je van justeren. Er zijn 2 typen van correcties mogelijk.

Thermometers

Er zijn verschillende soorten temperatuuropnemers. Om te beginnen de vloeistofthermometer; deze werkt op basis van uitzetting van vloeistof bij verwarming. De meter word weinig meer gebruikt, vanwege de gevoeligheid voor breuk.

De meter die wij over het algemeen hebben is een K-thermokoppel. Dit zijn twee verschillende soorten aan elkaar gelast metaal, die bij temperatuurwijziging een potentiaalverschil leveren (elektrische spanning dus). Deze kan meten over een zeer grote range van -100 tot 1100 °C. Het is duidelijk met zo'n grote range, dat de nauwkeurigheid wat minder is. De meter reageert wel snel. De uitlezingen zijn ook verschillend. Let maar eens goed op als je gaat meten. Bij de een zie je de temperatuur continu op- of aflopen, bij de ander zie je de waarde elke 10, 20 of zelfs 30 sec. veranderen. Je begrijpt dat, als je deze meters met elkaar zou vergelijken, je ook snel verschillen ziet.

Daarnaast zijn er nog Pt-100 en Pt-1000 opnemers. Dit werkt met weerstandwaarde. Bij 0 °C is de weerstand 100 Ω. Deze zijn over het algemeen wat duurder. Ze hebben vaak een kleinere range bijvoorbeeld -50 tot 200 °C en zijn dan ook wat nauwkeuriger, maar wel trager.

Misschien weet je nu helemaal niet meer wat je wilt hebben, maar het belangrijkste is dat je je meter kunt vertrouwen. Als de meter de juiste waarde aangeeft dan kan je eigenlijk met elke meter brouwen. Tevens is het zo dat het ook behoorlijk varieert hoe je meet. Meet je continu of steek je af en toe de thermometer erin. Continue meting zal een betere meetwaarde geven. De dikte van de maisch heeft zeker ook invloed en tevens de plaats in de pan. Het belangrijkste is hier wel weer, zeker als je wil reproduceren, dat je elke keer op dezelfde wijze je metingen doet.

Afgelopen clubavond is er een mogelijkheid tot kalibreren van de thermometers en weegschalen aangeboden. Hierbij zijn 14 diverse thermometers aangeboden, waarbij er slechts 1 meer dan 2 °C afweek (en er was er een echt defect) dus dat valt op zich mee. Er kwam iemand met een alcohol-vloeistofmeter waarvan ikzelf zelfs dacht dat deze nauwkeurig zijn. Echter, ook deze week bij 75°C al 1,5°C af. Hier kan je uiteraard niets corrigeren. Maar het is dus wel fijn om het te weten. Ook als je jouw meter niet kan afstellen maar je de afwijking weet, dan kan je er rekening mee houden.

Weegschalen

De oudste weegschaal die er is, is de menselijke hand. Toen men nog niet kon wegen werden de goederen vergeleken in de hand. En zo werd er geruild. Uiteraard nu niet meer van toepassing. De weegschalen die wij voor onze toepassingen gebruiken zijn meestal loadcelweegschalen. Dit is een aluminium blok met rekstrookjes op de buitenzijde. Bij verbuigen van het metaal vormt zich een weerstandverschil, wat maatgevend is voor het gewicht. Het zichtbare rekstrookje zit ook aan de andere zijde van het blok.

Controlemethode

Een methode om je weegschaal zelf te controleren is het volgende: pak een gewicht ter grootte van ⅓ van het totale meetbereik. Dus bijvoorbeeld voor een weegschaal van 3 kg, een pak suiker van 1 kg. Denk erom dat je bij deze meting de weegschaal niet zwaarder belast want daar gaat hij stuk van. Zwaardere gewichten altijd alleen op het midden van het weegplateau plaatsen.

Plaats het gewicht op het midden van de weegschaal. Vervolgens verdeel je het weegvlak in vieren en plaats je het gewicht in het midden van de vier vierkanten. Daarna weer op het midden. Zo ontstaan er 6 meetpunten. De weegschaal moet op alle punten een gelijk gewicht aangeven.

Deze meting controleert of de weegschaal niet een keer verkeerd belast is geweest. Zit hier teveel afwijking in dan is de weegschaal niet betrouwbaar en zal wisselende waardes produceren. Als ik de weegschaal controleer, ga ik ook de complete range na, waardoor het duidelijk is of hij ergens aanloopt. Uiteraard word er dan ook gekeken of de waardes overeen komen met de gewichten. Deze controle word op 8 meetpunten gedaan.

Wij hadden de indruk dat dit wel een belangrijk item is om te willen weten. Daarbij was de opkomst met thermometers minder dan verwacht. Mogelijk door onbekendheid met de materie en late melding dat het mogelijk was. Om die reden wil ik op de clubavond van oktober nogmaals aanbieden om kalibraties aan thermometers en weegschalen uit te voeren.