Calibración de temperatura: sensor, cadena e incertidumbre

La calibración de temperatura se aplica al objeto y a la configuración descritos en el informe. Un sensor, un indicador y la cadena completa no son objetos intercambiables. Antes de leer el error, identifica dónde actúa la temperatura, qué componentes transforman la señal y qué valor utiliza realmente el laboratorio.

1. Definir los límites de la cadena

Registra sonda, número de serie, cable, conector, indicador o transmisor, canal, configuración y adquisición. En un registrador también importan los datos exportados: unidades, redondeo, correcciones activas y asociación entre canal y sonda deben seguir siendo identificables. Una lectura correcta en pantalla no demuestra automáticamente que sea correcto el registro utilizado para decidir.

Si la sonda se calibra en resistencia o fuerza electromotriz, el informe no incluye necesariamente el indicador del cliente. Si se calibra la cadena montada, los resultados corresponden a esa combinación. Componentes calibrados por separado pueden respaldar una evaluación de la cadena si se documentan modelo, interfaces y contribuciones: no basta sumar los valores de los certificados.

Define intervalo operativo, puntos críticos y requisito de medida antes de acordar el servicio. La calibración térmica aplica una temperatura a la sonda; la simulación eléctrica sustituye el sensor por una señal y evalúa la parte electrónica. EURAMET cg-11 aborda esta última actividad. [1] Ninguna describe por sí sola la distribución térmica de una cámara.

2. Relacionar tecnología y contribuciones pertinentes

Para un termómetro de resistencia, considera conexión de dos, tres o cuatro hilos, resistencia de los conductores, corriente de medida, autocalentamiento, aislamiento y función resistencia-temperatura. La conexión de cuatro hilos reduce ciertos efectos de los cables, pero no elimina automáticamente las demás contribuciones. Cambiar corriente o acoplamiento térmico puede modificar el autocalentamiento. DKD-R 5-1 trata estos aspectos para termómetros de resistencia. [2]

Para un termopar, documenta tipo, polaridad, cables de extensión o compensación, conectores y tratamiento de la unión de referencia. La tensión depende de los materiales a lo largo del gradiente térmico: la falta de homogeneidad de los conductores puede hacer relevante un cambio de inmersión. EURAMET cg-8 distingue estos efectos. [3] No atribuyas a la punta todas las prestaciones de la cadena.

La clase nominal del sensor o la tabla de conversión no sustituyen los resultados de la configuración individual. No transfieras una corrección entre canales o instrumentos solo porque estén configurados para el mismo tipo de sonda.

3. Hacer significativa la comparación térmica

Selecciona referencia y medio compatibles con intervalo, geometría, materiales, profundidad disponible e incertidumbre necesaria. El termómetro de referencia necesita resultados y trazabilidad pertinentes; la consigna del baño o bloque no es automáticamente el valor de referencia. Una relación de prestaciones entre referencia y sonda puede ayudar a diseñar la comparación, pero no es una constante universal.

En un baño o bloque verifica posición de elementos sensibles, inmersión efectiva, contacto y pérdidas de calor por el vástago. Considera gradientes axiales y radiales, estabilidad e influencia de otras sondas insertadas. EURAMET cg-13 trata la caracterización de bloques: no convierte todos los orificios o cargas en equivalentes. [4]

Espera un equilibrio demostrado mediante series de lecturas, con criterios coherentes con la incertidumbre objetivo. Una pantalla estable del generador no garantiza el equilibrio de ambas sondas. Accredia DT-09-DT describe comparaciones por inmersión y excluye expresamente los termómetros para temperatura del aire. [5] Las sondas no sumergibles requieren un método apropiado, sin forzarlas dentro del líquido.

Fluidos, superficies calientes o frías y límites de vainas y cables requieren procedimientos y protecciones adecuados. Mantén la actividad dentro de condiciones autorizadas; este artículo no es una instrucción para operar un baño u horno.

4. Puntos, secuencia e interpretación

El plan representa el uso y el modelo elegido: extremos pertinentes, zonas de decisión y puntos necesarios para evaluar la respuesta. Número de puntos, repeticiones y dirección de los ciclos se justifican según el método. Cuando proceda, compara ascenso y descenso para distinguir histéresis, deriva y estabilización insuficiente; no ocultes la diferencia en una media global.

Adoptamos e = t_indicada − t_referencia; la corrección aditiva es −e. La referencia ya está corregida según su certificado. Indicar solo «±0,1 °C» es ambiguo: podría ser especificación, error máximo o incertidumbre. El informe debe identificar resultado, unidad, incertidumbre expandida U y factor k.

En el presupuesto considera referencia y deriva, medio de comparación, repetibilidad, resolución e influencias específicas de la cadena. Trata correlaciones y contribuciones ya incluidas, sin duplicar la incertidumbre de la referencia con los mismos efectos. Cofrac LAB GTA 08 aborda modelización y condiciones de uso en su marco de acreditación. [6] La incertidumbre de calibración no cubre automáticamente otra inmersión, respuesta dinámica o un entorno nuevo; interpolación y correcciones requieren un modelo justificado.

5. Caso simulado: misma sonda, nuevo indicador

Una cadena con sonda resistiva indicaba 30,07 °C para una referencia de 30,00 °C: e = +0,07 °C y corrección −0,07 °C. Tras sustituir el indicador, una nueva comparación térmica de la cadena da 30,31 °C para el mismo valor de referencia: e = +0,31 °C. Suponemos para cada comparación U = 0,06 °C, k = 2, incluyendo ya las contribuciones pertinentes.

Solo para este ejemplo, el requisito de la indicación sin corregir es ±0,20 °C y la regla acordada es |e| + U ≤ 0,20 °C. El resultado anterior da 0,13 °C y cumple el criterio; el nuevo da 0,37 °C y no lo cumple. Reutilizar la corrección antigua dejaría, en el valor central, +0,24 °C: no restablece las prestaciones.

Estos datos son inventados con fines didácticos. La comparación en un punto no demuestra el comportamiento de todo el intervalo ni identifica por sí sola la causa. Comprueba ajustes, cableado, función de conversión y corriente; planifica los ensayos necesarios antes de liberar el equipo. Un certificado separado de la sonda mantiene su propio alcance y debe evaluarse, mientras que el de la cadena antigua no describe la combinación nueva. Conserva ambos y el historial de la intervención.

6. Matriz original y vuelta al uso

El informe debe permitir reconstruir objeto, puntos, condiciones, correcciones y límites. Registra resultados antes y después de posibles ajustes. Las funciones autorizadas definen uso permitido, controles y revisión según riesgo e historial, relacionándolos con el programa de calibración.

Para decisiones próximas a los límites utiliza el presupuesto de incertidumbre. Para el comportamiento de un volumen consulta la cualificación y mapeo de cámaras de estabilidad. Los demás recorridos están en el hub Calibración y metrología de laboratorio.

7. Fuentes y alcance

Verificado: 1 de octubre de 2026. Se consultaron documentos públicos en las ediciones indicadas; las guías no son procedimientos GMP universales. Matriz y caso son originales de GuideGxP.

1. EURAMET cg-11, versión 2.0, marzo de 2011 — indicadores y simuladores eléctricos.
2. PTB/DKD-R 5-1, noviembre de 2023, revisión 0 — termómetros de resistencia.
3. EURAMET cg-8, versión 3.1, febrero de 2020 — termopares.
4. EURAMET cg-13, versión 4.0, septiembre de 2017 — bloques de calibración.
5. Accredia DT-09-DT, revisión 00, 2019 — termómetros de inmersión.
6. Cofrac LAB GTA 08, revisión 04 — aplicable desde el 15 de octubre de 2023.