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Interner Kalibrierschein für die pt100 von TLA 2018

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......@@ -206,7 +206,7 @@ quadratische Addition der Einzelbeiträge zu
\section*{Rekalibrierung}
Die nächste Kalibrierung sollte bis spätestens August 2018 erfolgen.
Die nächste Kalibrierung sollte bis spätestens September 2020 erfolgen.
\vspace{1.5cm}
......
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\iffalse
\documentclass[a4paper,normalheadings,11pt,pointednumbers]%BCOR10mm
{scrartcl}
\fi
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%\linespread{1.2}
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\markright{QS 02/18}
% F�r serifenlose Schrift:
\renewcommand{\familydefault}{\sfdefault}
\usepackage[cmbright,cmbrightmath]{tpslifonts}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\MakeShortVerb{\|} %erm�glicht:
%Das ist eine XML-Anweisung |<hugo> ... </hugo>|. Und hier geht der satz
%weiter.
%------------------------------------------------------------------
\usepackage{lmodern}
\IfFileExists{luximono.sty}%
{%
\usepackage[scaled]{luximono}%
}
{%
\IfFileExists{beramono.sty}%
{%
\usepackage[scaled]{beramono}%
}{}
}
\usepackage{listings,xcolor}
\lstset{%
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%------------------------------------------------------------------
%\subject{QS 05/11}
\title{Kalibrierung der Temperatursensoren von TL2 }
\author{ \normalsize Physikalisch-Technische Bundesanstalt\\
\normalsize Labor für Vakuumphysik -- 7.54}
\date{\normalsize 10.10.2018}
\begin{document}
\maketitle
\begin{table*}[h]
\begin{tabular}{@{}ll@{}}
\centering
Gegenstand: & Temperaturauslesegerät\\
& mit 5 Pt100 Sensoren\\
&\\
Hersteller: & Agilent 34970A\\
&\\
Typ: & Multimeter\\
&\\
Seriennummer: & MY44042346\\
&\\
Prüfmittelnummer: &7.5-4009\\
&\\
Datum der Kalibrierung: & 30.9.2018\\
&\\
Kalibrierschein: & QS 4/18\\
\end{tabular}
\label{sensor}
\end{table*}
\section*{Ablauf}
Die Kalibrierung fand am 30. September 2018 im klimatisierten Raum FOE024 statt.
Zusammen mit dem Messfühler des Temperaturnormals (Typ: MKT50, \\SN:81703951, 74135PTB18) waren die zu kalibrierenden
Temperaturfühler an einem Aluminium-Block angebracht und von einem
Kunststoffgehäuse umgeben.
Am Temperaturnormal waren die bei der letzten Kalibrierung
ermittelten Parameter eingegeben, so dass hier die ``wahre'' Temperatur angezeigt
wurde. Der Kanal des MKT50 und die einzelnen Kanäle des Agilents wurden mit Hilfe eines LabVIEW- Programms
ausgelesen und erfasst. Das aktuelle Messprogramm ist in der Datenbank mit dem Datennamen \path{"labview-pt100.git"} und die Messwerte mit der \path{id "cal-2018-mkt50-ik-4009_0001"} abgelegt.
Die Messung begann nach einer Einlaufzeit
von ca. $24$~Stunden. In einem Intervall von $30$~Minuten wurden die oben
genannten Anzeigen über ca. $20$~Stunden erfasst. Der Temperaturbereich der
Kalibrierung umfasst Werte zwischen $22,73^{\circ}$C und $22,96^{\circ}$C.
%
%Folgende Ausleseger�te wurden verwandt:
%
\section*{Auswertung}
Zur Auswertung bzw. zur Ermittlung der Sensorkorrekturen $k_i$ wurde der
arithmetische Mittelwert der Differenzen $T_{MKT50} - T2_{101} $ bzw.$T_{MKT50} - T2_{i} $
gebildet, da im TL2-Auswerteprogramm die Korrekturen addiert werden. Die
korrigierte Temperatur
\begin{equation}
\label{eq:k}
T_{korr,1} = T2_101 + k_1 \rightarrow T_1+\frac{1}{N}\sum_{j=1}^N( T_{MKT50} - T2_{101})_j \rightarrow T_{MKT50}
\end{equation}
\begin{equation}
\label{eq:k}
T_{korr,i} = T2_i + k_i \rightarrow T2_i+\frac{1}{N}\sum_{j=1}^N( T_{MKT50} - T2_{i})_j \rightarrow T_{MKT50}
\end{equation}
bezieht sich so direkt auf die Temperatur des Normals, wobei $j=1\dots N$ und
$N$ die Anzahl der bei der Kalibrierung gewonnenen Messpunkte pro Kanal ist.
Dieses Verfahren scheint gerechtfertigt, da die am Al-Block auftretenden
Gradienten und
Unterschiede in der Wärmeableitung im Rahmen der
experimentellen Streuung vernachlässigbar sind.
Tabelle \ref{tab:agilent-kalib} zeigt
die Korrekturen und die Standardabweichung der Einzelwerte.
\begin{table}
\caption{Korrekturen der Agilent Kanäle}
\begin{center}
\begin{tabular}{@{}lrrrrc@{}}
\toprule
Kanal& Korrektur & Standard- & bisherige &Differenz &Messort \\
& & abweichung & Korrektur &zur vorherg.&bzw.\\
& in K & in K & in K &Kalibrierung&Beschriftung\\
\midrule
101 &$-0,05$ &$0,01$ & $-0,08$ & $0,03$ &|Ch101/RV|\\
102 &$ -0,09$ &$0,01$ & $-0,09$ & $0,00$ &|Ch102/TL|\\
103 &$ -0,07 $ &$0,01$ & $-0,08$& $0,01$ &|Ch103/WV|\\
104 &$ -0,05 $ &$0,01$ &$-0,05$ & $0,00$&|Ch108/H2O|\\
105 &$ -0,07 $ &$0,01$ & $0,04$ & $0,10$ &|Ch105/Raum|\\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{center}
\label{tab:agilent-kalib}
\end{table}
Die Korrekturen aus der Tabelle \ref{tab:agilent-kalib} wurden direkt in die Datenbank (\path{id "cob-agilent-tla_temp"}) eingegeben.
\section*{Unsicherheit der Kalibrierung}
Folgende Unsicherheiten sind beim vorliegenden Kalibrierverfahren zu
berücksichtigen:
\begin{itemize}
\item[$u_1$] Unsicherheit des Temperaturnormals (nach KS ) $u_1 = 0,0025$\,K
\item[$u_2$] Digitalisierung $u_2 = 2,9\times 10^{-3}$\,K
\item[$u_3$] Unsicherheit durch Temperaturgradienten über dem Al-Block;
abgeschätzt aus den oben beschriebenen Messungen unter der Annahme $u_3 = 0$\,K
\item[$u_4$] Temperaturabhängigkeit der Korrektur ist vernachlässigbar $u_3$ enthalten
angesehen: $u_4=0$
\item[$u_5$] Langzeitstabilität; auf Grundlage der 1. Kalibrierung werden auf Grund von
Erfahrungen anderer pt100 Sensoren $u_5 = 0,1$\,K pro Jahr abgeschätzt.
\item[$u_6$] experimentelle Streuung abgeschätzt aus obiger Messung mit $u_6 = 0,004
$\,K
\end{itemize}
Die Gesamtunsicherheit der Kalibrierung der Sensoren ergibt sich durch
quadratische Addition der Einzelbeiträge zu
\begin{equation}
\label{eq:u}
u_c = \sqrt{u_1^2+u_2^2+u_3^2+u_4^2+u_5^2 +u_6^2} = 0,1\mbox{\,K}
\end{equation}
\section*{Rekalibrierung}
Die nächste Kalibrierung sollte bis spätestens August 2018 erfolgen.
\vspace{1.5cm}
\emph{Ute Becker\\
Labor für Vakuumphysik\\
AG: 7.54}
\vspace{1.5cm}
\iffalse
\fi
\begin{figure}
\caption{Werte der Korrekturen der letzten Jahre}
\includegraphics[angle=90,scale=0.6]{TL2-temp2018.pdf}
\end{figure}
\end{document}
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