La temperatura a nivel internacional se define y materializa mediante la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90), según la recomendación 5 (CI 1989) del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM). Los elementos fundamentales de la Escala son los Puntos Fijos de definición: estados de equilibrio termodinámico de sustancias puras, puntos triples y puntos de solidificación y fusión. El objetivo de la EIT-90 es proporcionar los medios necesarios para llevar a cabo medidas sencillas y precisas de la temperatura.

A nivel industrial en la gran mayoría de los casos, e incluso para un gran número de laboratorios acreditados, necesitando trazabilidad de sus medidas a la EIT-90, no requieren su precisión. Para solventar este problema de aproximación a la EIT-90, existen diversos métodos más prácticos que la materialización directa de la misma.

Para una realización formal de la Escala, debe medirse el instrumento de interpolación apropiado en los puntos fijos correspondientes al rango de calibración, éste termómetro podrá ser utilizado para interpolar la temperatura entre los puntos fijos de acuerdo con las ecuaciones definidas por la Escala y podrá servir como patrón de referencia en calibraciones por comparación de otros termómetros.

La calibración por comparación consiste en la comparación directa de la respuesta de un termómetro, calibrado previamente, con la de aquellos en proceso de calibración a varias temperaturas en un medio isotermo adecuado (baño, horno, criostato, etc).

Entre los principales termómetros usados como patrones secundarios se encuentran el termómetro de resistencia de platino industrial (pt-100), el termistor, el termómetro de columna de líquido y el termopar. Éste último tiene especial importancia, sobre todo a temperaturas superiores a 600 ºC, ya que es más robusto y su uso es más sencillo y preciso que el de otros sensores de temperatura que trabajan en esos rangos.

El Laboratorio de Termometría del CEM está subdividido en dos secciones. Una de ellas es responsable de la calibración de termómetros por comparación, en la que se dispone de la instrumentación necesaria para realizar calibraciones en el rango de -80 ºC a 250 ºC utilizando como medios isotermos baños de líquido agitado (alcohol, agua y aceite). También se realizan calibraciones en cámara de aire entre 0 ºC y 50 ºC.

Los procedimientos de calibración desarrollados por el CEM son específicos para cada tipo de termómetro de forma que se analicen y cuantifiquen las causas de incertidumbre dominantes en cada uno de ellos. Por ejemplo, las pt-100 sufren histéresis, es decir su respuesta es sensible a su historia térmica; para cuantificarla, previo a la calibración se somete al sensor a ciclos de calentamiento-enfriamiento con determinaciones intermedias de su resistencia en un punto de referencia; las máximas diferencias obtenidas son una buena estimación de su histéresis. En el caso de los termómetros de columna de líquido de precisión con divisiones iguales o menores a 0,05 °C, se determina el efecto de la presión exterior en el bulbo (presión atmosférica). El coeficiente de presión externa se obtiene mediante la determinación de las variaciones de indicación del termómetro cuando la presión se hace variar de la normal del laboratorio.

La segunda sección del Laboratorio de Termometría es termopares, en ella se realizan calibraciones de termopares de metales nobles (S, B, R, Au/Pt y Pt/Pd) en puntos fijos. Éste método de calibración es capaz de proporcionar incertidumbres de décimas de grado hasta 1100 ºC, valores inalcanzables en el caso de calibración por comparación. El CEM ha desarrollado este sistema de calibración ya que este tipo de termopares son el termómetro más ampliamente utilizado como instrumento para diseminar la EIT-90 a altas temperaturas gracias a su facilidad de utilización.

La sección de calibración por comparación obtiene su trazabilidad directamente del Laboratorio Primario de Temperatura mediante la calibración de sus patrones de referencia en los puntos fijos de la EIT-90.La sección de termopares obtiene su trazabilidad de dos fuentes, por un lado la calibración de sus células de puntos fijos hasta el punto de solidificación de la plata (961,78 ºC) en el Laboratorio Primario de Temperatura. El caso del punto de solidificación del cobre es especial, ya que a pesar de ser uno de los puntos fijos de definición de la EIT-90, lo es para termometría de radiación, no de contacto. Para resolver esta situación el CEM ha participado en diversas comparaciones internacionales con otros Institutos Nacionales de Metrología para asegurarse de la equivalencias de sus medidas (en http://kcdb.bipm.org pueden consultarse los resultados de las últimas comparaciones).

La actividad fundamental del Laboratorio de Termometría es la diseminación de la EIT-90 a patrones de nivel secundario. Esta labor se lleva a cabo mediante la calibración de termómetros por comparación y la calibración de termopares en puntos fijos.

Actualmente, la sección de termopares está involucrada en trabajos de desarrollo del laboratorio encaminados a implementar técnicas y equipamientos que permitan la calibración de termopares de metales nobles hasta 1600 ºC. Para ello se trabajando en el diseño de nuevos hornos de alta temperatura con óptimas características de estabilidad y uniformidad. También se están perfeccionando los métodos de fabricación de termopares del tipo Au/Pt y Pt/Pd, instrumentos que han probado ser excelentes patrones en este rango de temperaturas. Este trabajo se está llevando a cabo conjuntamente con el Laboratorio de Termometría de Radiación del CEM.

Calibraciones:

Asesorias a instituciones y empresas sobre implantación de sistemas de calidad en laboratorios de calibración o elaboración de procedimientos.

Cursos generales y cursos a medida basados en las necesidades particulares del solicitante.