Metodología para la calibración de sensores de temperatura basado en la Norma ASTM E-220

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo desarrollar una metodología de calibración de sensores de temperatura, basada en la norma ASTM E220-19, con el propósito de reducir la incertidumbre de medición en aplicaciones energéticas dentro de edificaciones. Para ello, se implementó un sistema experimental que incluyó un baño térmico recirculante y un baño de hielo, utilizados como puntos de referencia para establecer condiciones controladas durante los ensayos de calibración. La metodología permitió evaluar el comportamiento térmico de distintos sensores, incluyendo PT1000, PT100, termistores de 2 kΩ, 20 kΩ, 100 kΩ y termopares tipo T y K. Las mediciones se realizaron en cuatro intervalos de temperatura (0 °C, 10 °C, 50 °C y 90 °C), repetidas en ciclos mensuales durante un periodo de tres meses. Los resultados mostraron que los sensores PT1000 y PT100 exhibieron buen desempeño en términos de precisión y estabilidad, aunque presentaron cierta deriva con el paso del tiempo. Los termopares tipo T y K registraron los errores medios cuadráticos más bajos y la menor deriva, posicionándose como los más confiables para aplicaciones de largo plazo. En contraste, los termistores de alta resistencia (20 kΩ y 100 kΩ) presentaron un comportamiento inestable, con el termistor de 100 kΩ mostrando una pérdida crítica de confiabilidad a partir del segundo mes. Estos resultados resaltan la importancia de establecer ciclos periódicos de recalibración, incluso en sensores de alta precisión, para asegurar la fiabilidad continua de las mediciones térmicas. En conclusión, la metodología propuesta demostró ser efectiva para incrementar la exactitud y confiabilidad de diferentes tipos de sensores de temperatura. Este enfoque puede ser implementado como una herramienta estandarizada para reducir la incertidumbre de medición en aplicaciones de estudios energéticos en viviendas, así como, en aplicaciones industriales, científicas y de monitoreo ambiental. Se recomienda su implementación con ciclos regulares de recalibración y la exploración futura de su desempeño bajo otros intervalos de temperatura y considerar su automatización vía remota.