EN
PT100-temperatursensorer mäter temperatur med högre noggrannhet än någon annan typ av temperatursensor. Sensorerna i klass A och B uppfyller toleranskraven för klass A respektive klass B enligt standarden DIN EN 60751. De flesta användare kommer att arbeta med sensorer i klass B, vilka bibehåller en noggrannhet på ±0,3 °C vid 0 °C. Sensorer i klass A används när högre noggrannhet krävs, med en typisk tolerans på ±0,15 °C. De flesta reglerade klimat är tillfredsställande med toleranser enligt klass A. För extremt strikta noggrannhetskrav, till exempel vid hantering av reaktorer eller vid validering av miljötestkamrar, använder tillverkare dock sensorgrader som går utöver klass A, såsom 1/3 DIN med en tolerans på ±0,1 °C eller till och med 1/10 DIN med toleranser så stränga som ±0,03 °C. Dessa olika toleransnivåer gör det möjligt for varje ingenjör att använda exakt den sensornoggrannhet som krävs för varje specifik process som ska styras. Det är lätt att se att varje arbetsprocess kräver att sensorerna kan mäta temperatur med högsta möjliga noggrannhet, eftersom även en förändring på 0,1 °C kan ge extrema variationer i kemiska reaktioner eller materialomvandlingar. Dessutom minskar behovet av omkalibrering av ett reglersystem kostnaderna, vilket innebär att högnoggranna sensorer används där de behövs.
Långsiktig drift, upprepelighet och stabilitet jämfört med NTC:er och termoelement
PT100-sensorer har visat sig ha bättre långsiktig stabilitet och återupprepningsbarhet jämfört med både termoelement och NTC-termistorer. PT100-sensorer erbjuder en noggrannhet inom ±0,1 grader Celsius i temperaturintervallet från 50 till 100 grader Celsius, medan standardtermoelement kan ha en noggrannhet på ±1,5 grader Celsius. Detta innebär att PT100-sensorer har en noggrannhet som är cirka 93 procent bättre än standardtermoelement. Eftersom PT100-sensorer har minimal drift visar de mycket liten förändring över tid. Faktum är att deras drift är 40 procent lägre än hos termoelement. Detta beror på att termoelements Seebeck-koefficienter blir mindre tillförlitliga med tiden. Å andra sidan är NTC-termistorer mycket tillförlitliga, men de innebär risken att överskrida en tröskel som leder till att NTC-termistorn går sönder vid upprepad uppvärmning och svalning. Sammantaget är förmågan hos en PT100-sensor att ge konsekventa mätvärden extremt värdefull inom branscher som luft- och rymdfarten samt läkemedelsindustrin, där de används för delar eller komponenter som måste genomgå flera tester eller för tillverkning av enhetliga partier.
I princip överallt där produktsäkerheten och uppfyllandet av lagstadgade krav beror på noggranna mätningar.
Krav på efterlevnad för PT100-nivåns noggrannhet inom reglerade branscher
Biologiska läkemedel och läkemedel: EU GMP-bilaga 1 och FDA:s 21 CFR Del 11 – spårbarhet till ±0,1 °C
Inom tillverkning av livsmedelsvetenskapliga produkter är det avgörande att registrera temperaturmätningar korrekt, eftersom produktförluster på grund av mätavvikelser kan få betydande ekonomiska konsekvenser. FDA och EU:s GMP-bilaga 1 ställer krav på noggrannhet på ±0,1 °C under kritiska processer, såsom sterilisering, frysuttorning och bioreaktoroperationer. PT100-sensorer är mer än kapabla att uppfylla dessa krav. Klass A-toleransstandarden ligger vid fryspunkten på ca ±0,15 °C enligt standarden DIN EN 60751. PT100-sensorer är överlägsna MT- och NTC-alternativ på grund av den fysiska och kemiska korrosionen av platintråden som används i deras konstruktion. Tydligare data innebär elektroniska batchregister och efterlevnad av ALCOA+-principerna. Data från revisioner visar att 92 % av temperaturrelaterade problem orsakades av sensorer som drifte. Rätt val och underhåll av PT100-sensorer löser dessa problem.
Övervakning av USDA/FDA:s kylkedja samt HACCP-validering för livsmedelssäkerhetssystem
I kärnan av livsmedelsdistribution och -bearbetning ligger den kontinuerliga, validerade temperaturovervakningen som krävs av USDA och FDA. Er HACCP-plan för livsmedelsverksamheten inkluderar temperaturovervakning vid kritiska kontrollpunkter (CCP) under pastörisering, kyling och lagring, där PT100-temperatursensorer uppfyller den krävda noggrannheten på ±0,3 °C. PT100-sensorer är avgörande för att uppfylla följande regler:
- FSMA:s regel om hygienisk transport (kyld transport)
- USDA:s riktlinjer för frysningsslagring (−18 °C ± 1 °C)
- FDA:s LACF-regler (21 CFR 113) för termisk bearbetning av livsmedel.
PT100-sensorer har en unik konstruktion som förhindrar felaktiga larm orsakade av snabb termisk respons på kondens. Inom logistik vid subnolltemperaturer är PT100-sensorer mer tillförlitliga än termoelement, som uppvisar en drift på mer än 0,5 °C vid frysnings- och upptiningscykler. Denna typ av drift stör modellering av hållbarhet och validering av patogentillsyn.
Laboratorie-, kalibrerings- och metrologianvändningsfall för PT100-sensorer
För kalibreringslaboratorier och metrologicentra är precision allt, och PT100-sensorer samt deras mätprecision anses vara de bästa temperaturmätsensorerna. De ger en drift på endast 0,03 °C per år enligt IEC-standarderna, vilket gör dem lämpliga för de strikta osäkerhetsberäkningar som krävs för ISO-standarder. Jämfört med andra typer av temperaturmätsensorer, såsom termoelement eller NTC-thermistorer, drifter platinaresistans-temperaturmätare endast inom ±0,1 °C under flera år. Denna typ av temperaturmätsensorer erbjuder den bästa stabiliteten som finns tillgänglig och kan slutligen spåras tillbaka till Internationella måttenhetssystemet (SI) via nationella metrologinstitut, vilket ger stort lugn för de personer som arbetar med mätningar av yttersta vikt.
ISO/IEC 17025 & PT100-sensorer
Eftersom PT100-sensorer har en tolerans på ±(0,15 °C + 0,002|t|) kräver ISO/IEC 17025 att alla erkända laboratorier använder PT100-sensorer av klass A för sitt referensarbete. Andra krav är följande: 1) fastpunktskalibreringar utförda med vattenens tripelpunktsceller med en osäkerhet mindre än –0,0001 °C (c), 2) jämförelsetekniker i tre steg som används tillsammans med primärstandarder, och 3) en omfattande osäkerhetsanalys som tar hänsyn till stamledning, hysteres och brostabilitet.
Till exempel måste en kalibrering vid 0 °C utföras i ett ackrediterat laboratorium och uppnå en utvidgad osäkerhet (k = 2) på 0,05 °C. Denna precision är nödvändig för att undvika kostsamma misslyckanden av certifieringar i farmaceutiska stabilitetskameror eller materialtester inom luft- och rymdfarten, där testkampanjer kan ogiltigförklaras på grund av fel på ±0,3 °C.
Vanligaste frågor
Varför är PT100-sensorer bättre än termoelement i vissa sektorer?
PT100-sensorer är bättre än termoelement eftersom de har högre precision och stabilitet samt en lägre benägenhet att driva på lång sikt.
Varför föredras PT100-sensorer inom läkemedels- och livsmedelssäkerhetssektorerna?
PT100-sensorer föredras inom läkemedels- och livsmedelssäkerhetssektorerna eftersom de ger en noggrann och stabil mätning och även kan tåla mekanisk påverkan och fukt fysiskt.
Vad är förhållandet mellan PT100-sensorer och ISO/IEC 17025-standarderna?
PT100-sensorer har god driftstabilitet och goda toleranser, vilket gör dem mycket lämpliga för kalibrerings- och referensarbete, som krävs för att uppfylla ISO/IEC 17025-standarderna och säkerställa mätningens spårbarhet.
