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Wie kalibriert man das Thermometer einer Heimwetterstation?

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Letztes Update am 22.10.2014, 13:47
Grundsätzlich ist das Kalibrieren des Thermometers das A und O.

Grundsätzlich ist das Kalibrieren des Thermometers das A und O, um das richtige Funktionieren zu garantieren. Denn die Temperatur ist eine der wichtigsten und auch bekanntesten physikalischen Größen, wenn auch der Umgang und die Anwendung schwierig sind, weil diese Größe an bestimmte Zusatzbedingungen geknüpft ist. So basiert die Temperatur auf der Thermodynamik perfekter Systeme. daraus ergibt sich die thermodynamische Temperaturskala von Kelvin.

  • Diese Werte sind schwierig und ungenau und obendrein recht kompliziert zu ermitteln.

  1. Deshalb verwendet man heute eine internationale Temperaturskala von 1990 (die ITS90). Diese misst Temperaturen über 0°C in Grad Celsius (°C) und in Kelvin (K) oder °C für Temperaturen unterhalb 0°C (1°C = 1K). D.h. wenn man ein Thermometer kalibrieren will, sollte man nach dieser ITS 90 Norm oder einer älteren wie der IÜTS 68 oder IPTS48 vorgehen. 
  2. Diese Skalen erfassen Temperaturwerte, die reproduzierbaren physikalischen Phänomenen zugeteilt sind wie z.B. den Erstarrungspunkt eines reinen Metalls. Diese Skala wird ca. alle 20 Jahre aktualisiert, weil man binnen dieser Zeiträume davon ausgeht, noch bessere Messmethoden gefunden zu haben. D.h. wiederum, dass sich nicht der Zeitpunkt der Erstarrung eines reinen Metalls ändert, sondern die Messgenauigkeiten, um ihn zu bestimmen.
  3. So entstanden immer genauere Fixpunkte, die für die Kalibrierung eines Thermometers wichtig sind. Da die meisten Messungen in dem Bereich zwischen -200° und 1000 ° vorgenommen werden, liegen auch in diesem Bereich die meisten Fixpunkte Die genauen Werte werden dort mit sogenannten Interpolationsthermometern (NPWTH) bestimmt. 
  4. Arbeits-Normalthermometer und NPWTHs werden in einen isothermischen Bereich gebracht, der so groß ist, dass sich die Werte beider Messgeräte anpassen lassen.
  5. Neben der Fixpunktmethode existiert noch die Methodik der Vergleichskalibrierung. Man benutzt eine Fixpunktzelle um zu kühlen, zu heizen oder die Temperatur konstant zu halten. 
  6. Handelt es sich um schlanke Zellen, kann man in den ISOTECH-Medusa Metallblockkalibrators geben. Ein stabiles Thermometer zeigt dann an, wenn die Zelle zu schmelzen beginnt. 
  7. Dabei gilt obendrein: je mehr Kalibrierungen vorgenommen werden, desto länger dauert das Schmelzplateau. Die Anwendung der Schmelzmethoden hat den Vorteil, die Wärmeableitfehler zu reduzieren dadurch, dass die Hintergrundthemperatur des Ofens größer ist. 
  8. Zum Dritten kann man die Wassertrippelpunktmethode anwenden, die mit dem Prinzip der Schockstarre operiert. Sie unterteilt sich noch weiter in die Methode des Aufbaus eines Eismantels und in die Slush-Methode(Eismatsch). Für beide Verfahren gibt es ISOTECH Geräte, die mit zusätzlicher "Manpower" gehandhabt werden können.

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