Az analitikai kalibrálás területén szerzett ismeretek

Számos iparágban és ágazatban végeznek gázelemzést a gázok és gázkeverékek összetételének vizsgálatára. Itt a különböző gázokat nemcsak az értékteremtő folyamathoz használják fel, hanem különböző más folyamatok, például az égési folyamatok melléktermékeként is keletkeznek. Itt megfelelő mérőműszereket használnak, amelyeket rendszeresen kalibrálni kell a biztonságos gázelemzés érdekében, hogy megvédjék az embereket az esetleges káros gázoktól. A készülékek karbantartása a mérőcellák károsodásának megelőzését szolgálja, amelyet például a mérőrendszerben lévő szennyezett szűrők okozhatnak. Ezenkívül a mérőcellákat úgy állítják be, hogy csak minimális mérési hibák forduljanak elő.  

Analitikai kalibrálás

A füstgázmérő műszerek kalibrálása referencia gázok segítségével történik a kalibráló gázmérő állványon. Itt a füstgázmérők egy félautomata rendszerhez vannak csatlakoztatva. A rendszer pontosan szabályozza az egyes közegek közötti tisztítási időket, valamint a gázok bejutását. A kalibráláshoz a mért értékek már csak kiolvasásra kerülnek. 

A mérőcellák beállítása/cseréje karbantartás/javítás során történik, amivel ez a készülék, ezért a füstgázmérő készüléket újra kell kalibrálni. 

Minden analizátor középpontjában anyagspecifikus érzékelők vagy érzékelőrendszerek, úgynevezett mérőcellák állnak. Ezek működése olyan fizikai vagy kémiai elveken alapul, mint az abszorpció, a transzmisszió, az ionizáció, a hőszíneződés vagy a paramágneses vagy elektrokémiai tulajdonságok. A szenzorok a mért változóban bekövetkező változásra annak tulajdonságában bekövetkező megfelelő változással reagálnak (pl. megnövekedett fényelnyelés vagy a vezetőképesség csökkenése), amelyből mérési jel képezhető. 

Az elektromos vezetőképesség, más néven vezetőképesség egy fizikai mennyiség, amely azt jelzi, hogy egy anyag mennyire képes vezetni az elektromos áramot. A vezetőképesség egy vizsgálati minta teljes ionkoncentrációjának mérőszáma. Minél több só, sav vagy bázis van jelen a mért oldatban, annál nagyobb a vezetőképesség. 

Az oldat vezetőképessége a következőktől függ: 

• A hőmérséklet: a hőmérséklet növekedésével az oldatok vezetőképessége nő. Az adott hőmérsékleten mért vezetőképességet ezért általában átváltják egy referencia-hőmérsékletre. A referencia-hőmérséklet általában 25 °C. Az átváltás az α hőmérsékleti együttható segítségével történik. 
• Az ionok száma:  Minél több iont tartalmaz egy oldat, annál nagyobb az oldat vezetőképessége. 

A mérőrendszerek kalibrálása 25 °C-ra temperált referenciaoldatokkal történik a keringető tartályban. Az elektromos vezetőképesség mérése az ellenállás értékével történik. Az elektromos vezetőképesség kiszámításához Ohm törvénye használható. Az elektrolitikus vezetőképességet a G elektromos vezetőképességből és az elektródapár C geometriai állandójából (cellakonstans) számítják ki. A cellakonstans (más néven elektródállandó vagy ellenálláskapacitás) az elektródok területének és az egymástól való távolságuknak a hányadosa. A cellakonstans mértékegysége cm-1. Nagyon egyszerű geometriák esetén, mint például egy lemezkondenzátor esetében, a cellakonstans kiszámítható az elektródatávolság és az elektródafelület osztásával. A cellakonstansot lehetőleg kalibrálással határozzák meg. A cellák közötti eltérések miatt a cellakonstansokat egyedileg határozzák meg és jelzik a cellán.

A pH-mérés során a hidrogénionok számát mérjük, hogy információt kapjunk a koncentrációjukról. A pH-érték egy vizes oldat savas vagy bázikus jellegének mérőszáma. A hidrogénion-aktivitás negatív dekadikus logaritmusa. Az oldat pH-értéke függ a hőmérséklettől. A referencia-hőmérséklet általában 25 °C. A hőmérséklet emelkedésével a mérőelektród meredeksége is növekszik. Ha a mérés vagy kalibrálás nem stabil 25 °C-os környezeti hőmérsékleten történik, akkor ezt a hőmérséklet-kompenzáció beállításával kell beállítani. 

A mérőrendszerek kalibrálása 25 °C-ra temperált referenciaoldatokkal történik a keringető tartályban. A mérőelektródon keletkező feszültséget, amely különböző nagyságú lehet, összehasonlítjuk a referenciaelektródon a diffúziós potenciálok miatt keletkező feszültséggel, amely a víz ionkoncentrációjától függetlenül állandó. A két feszültség különbsége, a tényleges mérési jel, információt szolgáltat a víz ionkoncentrációjáról. A kalibrálás meghatározza a pH-elektróda nullponti feszültségét és meredekségét, és eltárolja a mérőeszközben. Mivel a nullpont és a meredekség a külső mérési körülmények, valamint a természetes öregedési folyamat miatt változhat, a pH-elektródot rendszeresen kalibrálni kell. 

A TPM a "Total Polar Materials" rövidítése: Total polar materials). Az összes poláris vegyület tartalmát % TPM vagy néha TPC ("Total Polar Compounds or Components", azaz "Összes poláris vegyület vagy komponens") néven is kifejezik. Ha az olaj túl régi, akkor a TPM értéke megemelkedik. Németországban a romlás küszöbértékét 24 % TPM-ben határozták meg. A kapacitív mérés a dielektromos állandó mérésén alapul. Ehhez a két kondenzátorlemezre feszültséget kapcsolunk. A kondenzátorlemezek addig töltődnek, amíg egy bizonyos mennyiségű elektromos töltést el nem érnek. A töltés növekedésével a zsírban lévő poláris frakciók egyre jobban egymáshoz igazodnak. A részek piros pozitív végei a kék negatív lemezre, a kék negatív végek pedig a piros pozitív lemezre mutatnak. Ha a kondenzátor fel van töltve, akkor bizonyos kapacitással rendelkezik. Ez a dielektrikumtól, ebben az esetben az olajtól függ. Minél több poláris frakció van a sütőolajban, annál nagyobb a kondenzátor kapacitása. Ez a kapacitásváltozás átváltásra kerül, majd például TPM-tartalomként jelenik meg százalékban kifejezve a sütőolaj-tesztelő kijelzőjén. 

A sütőolaj-tesztelők kalibrálása 50 °C-ra temperált referenciaolajok felhasználásával történik. A referenciaolaj hőmérsékletét a kalibrációs módszerrel határozzák meg. A zsírérzékelőt a temperált referenciaolajba merítik, amely meghatározott TPM-értékkel rendelkezik. Ha a mérőműszeren megjelenő érték túlságosan eltér, akkor az 50°C és 180°C-on a beállított értékhez igazodik.