Conocimiento del campo de la calibración analítica 

El análisis de gases se lleva a cabo en muchas industrias y sectores para examinar la composición de los gases y sus mezclas. Aquí, varios gases no sólo se utilizan para el proceso de valor añadido, sino que también se producen como subproducto a través de otros procesos, como el de combustión. Aquí se utilizan los instrumentos de medición correspondientes, que deben calibrarse periódicamente para su seguridad en las mediciones, con el fin de proteger a las personas de gases nocivos para la salud. El mantenimiento de los dispositivos sirve así para evitar daños en las células de medición, que pueden ser causados, por ejemplo, por filtros sucios en el sistema de medición. Además, las células de medición se ajustan para garantizar que sólo se errores de medición dentro de sus especificaciones. 

Calibración analítica

Los instrumentos de medición de gases de combustión se calibran utilizando gases de referencia en la campana de gases de calibración. Aquí, los dispositivos de medición de los gases de combustión están conectados a un sistema semiautomatizado. El sistema regula con precisión los tiempos de purga entre los distintos medios, así como el caudal de entrada de los gases patrón. Para la calibración, se leen los valores medidos en el analizador de gases. 

Si las celdas de medición se ajustan/sustituyen durante el mantenimiento/reparación, como esto representa un cambio relevante para la calibración del dispositivo, el dispositivo de medición de gases de combustión debe calibrarse de nuevo.

En el corazón de cada analizador se encuentran los sensores (sistemas de sensores específicos de la sustancia), las llamadas células de medición. Su función se basa en principios físicos o químicos como la absorción, la adsorción, la transmisión, la ionización o las propiedades paramagnéticas o electroquímicas. Los sensores reaccionan a un cambio en la variable medida con un cambio correspondiente en su propiedad (por ejemplo, aumento de la absorción de la luz o reducción de la conductividad), a partir del cual se transforma en un cambio de señal que tiene correlación con la concentración de gas.

La conductividad eléctrica, también conocida como conductividad, es una magnitud física que indica la capacidad de una sustancia para conducir la corriente eléctrica. La conductividad es una medida de la concentración total de iones de una solución medida. Cuanto más sales, ácidos o bases estén presentes en la solución de medición, mayor será la conductividad. 

La conductividad de una solución depende de: 

• la temperatura: con el aumento de la temperatura, la conductividad en las soluciones aumenta. Por lo tanto, la conductividad medida a cualquier temperatura se suele convertir a una temperatura de referencia. La temperatura de referencia suele ser de 25 °C. La conversión se realiza con la ayuda del coeficiente de temperatura α. 
• la cantidad de iones:  Cuantos más iones contenga una solución, mayor será su conductividad. 

La calibración de los sistemas de medición se realiza con soluciones de referencia templadas a 25 °C en la cubeta de circulación. La medición de la conductividad eléctrica viene determinada por el valor de la resistencia. La ley de Ohm puede utilizarse para calcular la conductancia eléctrica. La conductividad electrolítica se calcula a partir de la conductancia eléctrica G y la constante geométrica del par de electrodos C (constante de la célula). La constante de la célula (también índice de electrodos o capacidad de resistencia) es la relación entre el área de los electrodos y su distancia entre sí. La constante de la célula tiene la unidad de medida cm-1. Para geometrías muy sencillas, como la de un condensador de placas, la constante de la célula puede calcularse dividiendo la separación de los electrodos por el área de los mismos. La constante de la célula se determina preferentemente por calibración. Debido a las variaciones entre las celdas individuales, las constantes de la celda se determinan individualmente y se indican en la celda.

En la medición del pH, se mide el número de iones de hidrógeno para obtener información sobre su concentración. El valor del pH es una medida del carácter ácido o básico de una solución acuosa. Es el logaritmo negativo en base diez de la actividad de los iones de hidrógeno.  El valor del pH de una solución depende de la temperatura. La temperatura de referencia suele ser de 25 °C. A medida que aumenta la temperatura, la pendiente del electrodo de medición también aumenta. Si la medición o la calibración no se realizan a una temperatura ambiente estable de 25°C, ésta debe ajustarse mediante la compensación de temperatura.  

La calibración de los sistemas de medición se realiza con soluciones de referencia que se templan a 25°C en la cuenca de circulación. La tensión que surge en el electrodo de medición, que puede ser de diferentes niveles, se compara con la tensión que surge en el electrodo de referencia debido a los potenciales de difusión y -independientemente de la concentración de iones en el agua- es constante. La diferencia entre las dos tensiones, la señal de medición real, proporciona entonces información sobre la concentración de iones en el agua. La calibración determina la tensión del punto cero y la pendiente de un electrodo de pH y la almacena en el medidor. Dado que el punto cero y la pendiente pueden cambiar debido a las condiciones externas de medición, así como al proceso natural de envejecimiento, un electrodo de pH debe calibrarse regularmente. 

TPM es la abreviatura de "Total Polar Materials": Total de materiales polares). El contenido de los componentes polares totales se indica como % TPM o a veces también como TPC ("Total Polar Compounds or Components"). Si el aceite es demasiado viejo, tiene un valor TPM mayor. En Alemania, el umbral de deterioro se fijó en un 24% de TPM. La medición capacitiva se basa en la medición de la constante dieléctrica. Para ello, se aplica una tensión a las dos placas del condensador. Las placas del condensador se cargan hasta alcanzar una determinada cantidad de carga eléctrica. A medida que aumenta la carga, las fracciones polares de la grasa se alinean cada vez más. Los extremos positivos rojos de las acciones apuntan a la placa negativa azul y los extremos negativos azules a la placa positiva roja. Si el condensador está cargado, tiene una determinada capacidad. Depende del dieléctrico, en este caso el aceite. Cuantas más fracciones polares haya en el aceite de freír, mayor será la capacitancia del condensador. Este cambio en la capacidad se convierte y luego aparece, por ejemplo, como contenido de TPM en porcentaje en la pantalla del medidor de aceite para freír. 

La calibración de los comprobadores de aceite de fritura se realiza con aceites de referencia templados a 50°C. El sensor de grasa se sumerge en el aceite de referencia templado que tiene un valor TPM definido. Si el valor mostrado en el medidor se desvía demasiado, se ajustará al valor de consigna durante un ajuste a 50°C y 180°C.