卫生级温度传感器广泛应用于食品饮料、乳品、制药、生命科学等行业。在这篇文章中，我将看看这些卫生温度传感器是什么，以及它们与普通温度传感器有何不同。
卫生传感器的校准是不同的，而且比校准常温传感器要困难得多。在这篇博文中，我将讨论校准这些传感器时应该考虑的因素;在校准过程中容易出现误差，导致校准结果出现较大误差。
因此，如果您正在校准卫生温度传感器，您应该看看这个博文。
当然，也有一些教育内容，每个人感兴趣的温度校准。
就让我们一探究竟吧!
表中的内容
- 传感器非常短
- 传感器通常与法兰有夹紧连接
- 液体浴优点和缺点
- 干式区块的利弊
- 使用参考传感器
- 使用内部参考传感器
- 使用专用的短参考传感器
- 没有夹具连接的短传感器
在我们进入详细信息之前，这是一个关于这个主题的短视频开胃菜：
什么是卫生温度传感器?
让我们开始讨论这些卫生温度传感器是什么。
在许多工业中，温度是关键的工艺参数之一，在工艺过程中精确的温度测量是一个重要的考虑因素。
食品和饮料，乳品，制药和生命科学由于工艺的原因，工业对温度测量传感器有额外的要求。它们要求温度传感器是“卫生的”，这意味着这些传感器需要适合安装在卫生和无菌的工艺环境中。
这些传感器需要卫生，易于清洁，通常支持清洁（CIP）过程（没有拆卸的清洁）。机械设计需要摆脱任何空腔，死袋，间隙或任何将卫生清洁复杂化的东西。
表面加工这些传感器是卫生评分，需要满足这些行业的严格标准，例如3-aR（https://www.3-a.org/）或ehedg（欧洲卫生工程和设计组）https://www.ehedg.org/．
的材料这些传感器中的湿润部件通常是高级别的不锈钢，适用于这些应用。
这些卫生温度传感器中的一个非常常见的特征是它们通常很短．这使得校准方式比正常温度传感器更难。
另一件使校准困难的事情是大型金属法兰需要安装夹具。
温度范围通常高达150°C(300°F)左右，或在某些情况下高达200°C(400°F)，所以这不是非常具有挑战性。
以下章节将详细介绍这些校准挑战。
校准的作用
在任何行业中，关键是过程测量必须正确，并像设计的那样精确。这可以在适当的过程仪器和适当的校准程序的帮助下实现。
在食品和饮料，制药和生命科学行业，校准发挥着甚至比大多数其他行业更重要的作用。在这些行业中，校准不良或失败的后果会产生非常显著的影响，正如我们所说的消费者和病人的健康和安全。在这些行业中，校准失败的成本非常高，因此必须想尽一切办法避免校准失败。
这些行业还致力于有关校准的严格规定，例如各种FDA法规。
更多关于校准的一般信息可以在本博客和本页的其他文章中找到校准是什么?
为什么卫生传感器难以校准？
让我们讨论接下来，为什么这些卫生传感器难以校准。
1.传感器非常短
如前所述，这些卫生温度传感器通常非常短。最常小于100毫米（4英寸），通常约为50毫米（2英寸），但也可以短至25mm（1英寸）。
传感器的外部尺寸通常为3mm (1/ 8in)或6mm (1/4 in)。
温度校准中常用的做法(也是Euramet指南推荐的做法)是，温度传感器应该浸入足够深的地方，以达到足够的精度。我的建议是要深入研究传感器直径的15倍(加上传感器元件的长度)。但是使用这些短的卫生传感器，在校准期间不可能将传感器浸入足够的深度，因为传感器与直径相比太短了。
例如，直径为6mm（1/4）的典型卫生传感器应在校准期间将（15×6mm）浸入至少90mm（3.5英寸）深度，以确保精确的结果。但如果6毫米（1/4英寸）传感器的长度仅为50毫米（2英寸），则根本不可能浸没。
当不够沉浸得足够深，校准会造成额外的误差和不确定性。
在之前的一篇博客文章中，如何校准温度传感器，我们的温度校准实验室人为浸没深度提供了这些拇指规则（当液体浴中校准时）：
- 1%精度-浸入5直径+传感器内实际传感元件的长度
- 0.01％精度 - 浸入10直径+传感元件的长度
- 精度0.0001% -浸泡15直径+长度的传感元件
上述规则中的“精度”是根据块体温度与环境温度的温差计算出来的。
例子：如果环境温度为20°C并且块温度为120°C，则有100°C的差异。如果你只浸没尺寸的5倍（加上传感元件长度） - 假设您有6毫米探头，其中有一个10毫米的传感元件 - 并且将其浸入40 mm（5 x直径+传感元件） -由于浸入量低（100°C），您可以预期约1°C的误差。
图片：以下图片说明了温度计浸没深度（直径）与温度差（温度块和环境温度）的相对误差之间的常用关系规则。所以如果你完全不沉浸于游戏中，你便会遇到100%的错误，而如果你沉浸于游戏中足够深，那么由沉浸所导致的错误便会变得微不足道。在浸入量是尺寸的5倍的地方，误差大约是温度差的1%:
这条经验法则在较高的温度和/或极短的传感器长度下会变得非常重要。因此，对于小于40毫米或1-1/2英寸的传感器，请记住这一点。此外，与设计工程师进行对话，找出增加传感器长度的方法可能是值得的。
当然，这种精度限制也有效，当传感器安装在过程中并测量过程温度 - 太短时，传感器无法准确测量过程温度！
在探头内的实际传感元件的长度并不总是容易。如果在数据表中未提及，则可以询问制造商。
那么如何校准这些短传感器，这些短传感器不能沉浸得足够深？
这将在后面的章节中讨论。
2.传感器通常与法兰有夹紧连接如前一章所述，这些卫生传感器与其直径相比太短，以实现适当的浸入导致温度泄漏，向校准添加误差和不确定性。
这样还不够，这些传感器还经常有所谓的钳形连接(三钳，ISO 2852, DIN 11851, DIN 32676, BS 4825, Varivent等)配置，因此有一个相对较大的金属法兰，这导致温度从传感器传导/泄漏到法兰。在实践中，这种温度泄漏意味着温度从传感器传导到大的金属法兰，因此法兰导致传感器读取一个较低的温度(当校准温度高于环境温度时)。
这种法兰使校准更加困难是几种方式：
首先，法兰从传感器向法兰增加温度泄漏，法兰越大，温度差异越大，环境温度越大。
而同时传感器很短，这种温度泄漏导致传感器测量错误的温度。
液体浴还是干燥剂浴?
通常，您可以在a中校准温度传感器液体浴或在一个dry-block．卫生温度传感器也是如此。
让我们讨论接下来的讨论这些是什么以及两者的主要利弊是什么。
液体浴
顾名思义，恒温液体浴里面有液体。将液体加热/冷却到所需温度，将待校准的温度传感器插入液体中。通常搅拌液体使其温度均匀。
液体浴优点和缺点
一个液体浴使它更容易插入任何形状的传感器，你也可以使用一个参考探头插入在同一时间。根据液浴的大小，可以同时插入几个传感器进行校准。如果要校准的传感器是一个奇怪的形状，一个好处是它仍然适合在液浴中。
由于液体的热传导更好，液浴通常比干式块具有更好的均匀性和准确性。
这听起来是个不错的选择吗?
无论如何，液体浴有几个缺点，为什么它不是最好的选择:
- 液体浴总是包含一些液体，比如硅油，通常你不想在这样的液体中污染卫生传感器。校准后有大量的清洗，以确保传感器安装回工艺时是干净的。
- 处理热油是危险的，任何泄漏都可能造成伤害。
- 任何漏油都会使地板非常滑，可能导致事故。
- 液体浴非常慢。即使它可以同时配合几个传感器，它通常比干块慢几倍，因此整体效果并不更好。有时人们可能有几个浴室，每个浴室都设置为不同的温度，并且它们在浴缸之间手动移动传感器以跳过浴缸的等待时间以改变温度。这可以在校准实验室工作，但自然是一种非常昂贵的校准方式。
- 应放置卫生传感器，使得液体的表面接触法兰的底部，但实际上这并不总是容易做到。例如，硅油具有相当大的热膨胀，这意味着在温度变化时，表面水平略微变化。因此，您可能需要在校准期间调整卫生传感器的高度。而且，由于液体搅拌，表面上存在小波，液体水平通常在浴中深，因此难以看出传感器处于正确的深度。
- 液体浴池通常是又大又重又昂贵的设备。
Dry-block
温度干嵌段（或干阱）是可以加热和/或冷却到不同温度值的装置，并且当名称表明时，它被用干燥，没有任何液体。
干式区块的利弊
正如前一章讨论的在这个应用程序中液体浴的优缺点一样，让我们也看看干块的优缺点。
在干块中校准卫生传感器的主要优点包括:
- 因为它是干的，所以它也是干净的，不会污染待校准的卫生传感器。当然，传感器校准后仍然需要清洗，但清洗要比用液体浴容易得多。
- 干燥剂的温度变化也非常快。
- 当使用带有适当钻孔的专用插入件时，很容易以相同的方式插入卫生传感器(无需调整)，并且每次校准都是可重复的，且用户不同。
- 与液体浴相比，干燥剂重量轻，便于携带。
- 通常，干块也比液体浴更便宜。
在缺点中，干块比液体浴更低，通常只校准一次卫生传感器，并需要针对不同直径传感器钻出的不同插入件。
尽管有这些缺点，客户通常更喜欢在干块中校准他们的短卫生传感器。
因此，让我们接下来讨论在干块中进行校准时的不同注意事项。
如何在温度干燥时校准块
要在温度干燥块中校准这些短卫生传感器，需要考虑一些因素。
使用参考传感器
首先，当你在一个校准时温度干块，卫生传感器的法兰使它不可能使用一个正常的外部参考传感器在同一插入，因为它根本不适合，法兰覆盖插入顶部和插入的所有孔。
图片:第一幅图中使用参考探头对正常(长，无法兰)温度传感器进行比较校准，第二幅图中使用带法兰的短卫生传感器。我们可以看到，短传感器法兰覆盖了插入的所有孔，所以不可能插入一个正常的参考温度探头:
使用内部参考传感器
干式块始终包括内部参考传感器。试图在干块中使用内部参考传感器刚刚不起作用，因为内部参考传感器靠近温度块的底部，并且要校准的短传感器位于插入件的非常顶部．干块通常在插入件底部的有限范围内控制温度梯度。插入件的顶部通常具有较大的温度梯度，因此插入件的顶部不具有与插入件底部相同的温度。梯度的大小取决于插入和环境之间的温差，以及您进入插入的深度。
图片：内部参考传感器位于温度块的底部，而短卫生传感器位于插入件的非常顶部。插入件中有一个温度梯度，导致插入件的顶部与底部不同的温度。这是导致校准误差:
使用专用的短参考传感器
由于干块底部的内部参考传感器不合适，我们需要使用专用的外部参考温度传感器。
如前所述，该参考传感器不能是正常的长参考传感器。
解决方案是使用一个足够短的专用参考传感器，以便它可以浸入与要校准的卫生传感器相同的深度。最理想的情况是，传感器元件的中间应对齐到相同的深度。
此外，参考传感器需要有一个薄的柔性电缆，以便电缆可以安装在卫生传感器的法兰下。为了帮助这一点，我们可以在插入物的顶部做一个格罗夫，在那里参考传感器电缆适合和卫生传感器的法兰仍然接触插入物的顶部。
自然，温度干块的结构需要使带法兰的卫生传感器与它的位置相适应，并接触到插入件的顶端(在一些干块中，周围环境阻止法兰深入到足够深，接触到插入件的顶部)。
图片：一个专用的短参考传感器位于与短卫生传感器相同的深度进行校准，确保它们测量的是完全相同的温度。此外，参考传感器电缆在格栅中，所以它不防止卫生传感器的法兰接触到插入件的顶部:
图片：一些示例图片是如何用于卫生传感器校准的专用插入物看起来像。用于卫生传感器和参考传感器的孔同样深，有一块树林，其中ref传感器电缆可以去：
没有夹具连接的短传感器
也有不带夹紧连接和法兰的短温度传感器。使用这些传感器，您应该使用一个外部参考传感器，已浸没到相同的深度传感器被校准。参考传感器应尽可能与待校准传感器相似(相似直径，相似响应时间等)。
干块内部的传感器也不能在这里使用，因为它位于温度块的底部，不能测量与短传感器相同的温度。
图片:使用短参考传感器校准短传感器(无法兰):
通过单击下面的图片将本文作为免费的PDF文件：
文件，计量溯源，校准不确定度
在每次校准中，还有许多其他重要的东西;因为在这个博客里有很多独立的文章，我在这里只简单地提到这些:
作为文档包括在校准的正式定义中，它是每个校准的重要组成部分。这自然也适用于卫生温度传感器的校准。通常，以校准证书。
使用的校准设备应该有效计量可追溯性以相关标准为准，否则在传感器校准时不保证可追溯性。更多有关计量溯源的信息可在这里找到:
的校准不确定性每个校准都是一个重要的部分。如果校准设备（和使用的校准方法和过程）对于传感器校准不够准确，则校准不会有很大的意义。我的意思是，使用2％精确的校准器来校准1％精确仪器的点是什么点。
学习更多关于校准不确定性这里：
Beamex解决方案短期卫生传感器校准
的Beamex MC6-T是一个非常通用的便携式自动温度校准系统。它结合了温度干燥块与Beamex MC6多功能过程校验仪和通信技术。
Beamex MC6-T150温度校准器模型非常适合校准这种短卫生温度传感器的应用。MC6-T150可提供自定义插入件以匹配您的特定传感器。
梁sirt - 155温度传感器是一种非常短且精确的温度传感器，带有细柔性电缆，与MC6-T150在这种应用中是完美的伴侣。
使用MC6-T与Beamex校准软件配合使用，CMX.或逻辑，使您能够数字化并简化整个校准过程。
图片:在下面的第一张照片中，我们可以看到Beamex MC6-T，用于卫生传感器的专用插件校准。第二图示出了如何安装短参考传感器（SIRT-155）。第三图显示被安装校准的卫生传感器。最后，第四张图片显示完成所有安装，我们要启动自动校准：
如果您想了解更多信息，或观看如何用Beamex溶液校准卫生温度传感器的演示，请随时与我们联系。
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