熱工儀表校驗儀校準(zhǔn)方法的探討

郭 慧，陳國剛

中信戴卡股份有限公司，河北秦皇島 066011

1 熱工儀表的構(gòu)造與原理

1.1 熱工儀表校驗儀的構(gòu)造

熱工儀表校驗儀是一種能檢定或校準(zhǔn)溫度儀表、工業(yè)過程儀表及測量熱電偶和熱電阻信號的多用途電子設(shè)備。它一般包括輸出功能和測量功能兩部分。輸出功能部分可輸出直流電參量(包括直流電壓、直流電流、直流電阻)以及各種分度號的熱電偶和熱電阻的模擬信號；測量功能部分可直接測量直流電參量(包括直流電壓、直流電流、直流電阻) 以及熱電偶和熱電阻、溫度變送器或其它傳感器、變送器的輸出。其中最重要的是壓力儀表和校驗儀，要保證壓力必須在0 至60MPa 范圍內(nèi)，校驗儀是使檢測結(jié)果更接近真是值的一種儀器，但光靠儀器是不夠的啊，還要講究合理的校準(zhǔn)方法，另外校驗測試壓力表、壓力變送器、壓力開關(guān)。工儀表，也是比較重要的，熱工類校驗、檢測各類一次、二次溫度、過程信號控制類儀表包括溫度變送器、指針或數(shù)字式溫度二次儀表、溫度調(diào)節(jié)儀、壓力顯示儀表、電子電位差計、動圈式儀表、數(shù)顯流量計儀表、電子計數(shù)式轉(zhuǎn)等等。

1.2 熱工儀表的測量原理與應(yīng)用

熱工儀表測量是綜合多種測量技術(shù)，其中包含如力學(xué)測量、電學(xué)測量、熱工測量等。應(yīng)用這些測量技術(shù)可以針對溫度、濕度、壓力、流量、煙氣成分等參數(shù)的測量。其應(yīng)用廣泛，一般應(yīng)用在過程監(jiān)測：對過程參數(shù)的監(jiān)測。過程控制：為生產(chǎn)過程的自動控制提供依據(jù)。試驗分析與系統(tǒng)辨識：解決科學(xué)上的和過程上的問題，一般需要綜合運用理論和實驗的方法。測量技術(shù)應(yīng)用于實驗分析，是測量技術(shù)的一個典型應(yīng)用。凡涉及熱力過程的各種生產(chǎn)中，各種熱工參數(shù)（如溫度、壓力、流 量、液位等)的測量方法為熱工測量，是在監(jiān)測工藝狀態(tài)和檢査設(shè)備情況的主要手段，可以準(zhǔn)確及時反映熱力設(shè)備及系統(tǒng)的運行工況，為運行人員提供可靠的操作依 據(jù)，并通過自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，來改善操作人員的勞動條件，提高系統(tǒng)設(shè)備安全經(jīng)濟的生產(chǎn)運行。

2 熱工儀表校驗儀的誤差分析與校驗方法探究

2.1 熱工儀表壓校驗儀結(jié)果誤差分析

要想做到測量技術(shù)研究，就必須要先知道測量的定義，什么叫測量呢？測量就是就是用實驗的方法，把被測量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，確定兩者的比值，從而得到被測量的量值。從測量方法分又分為三種測量法，第一種是直接測量法：使被測量直接與選用的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，或者預(yù)先標(biāo)定好了的測量儀表進行測量，從而直接求得被測量數(shù)值的測量方法。第二種是間接測量法：通過直接測量與被測量有某種確定函數(shù)關(guān)系的其它各個變量，然后將所測得的數(shù)值代入函數(shù)關(guān)系進行計算，從而求得被測量數(shù)值的方法。第三種組合測量法：測量中使各個未知量以不同的組合形式出現(xiàn)或者改變測量條件以獲得這種不同組合，根據(jù)直接測量或間接測量所獲得的數(shù)據(jù)，通過解聯(lián)立方程組以求得未知量的數(shù)值。針對誤差要做到在測量過程中無數(shù)隨機因素的影響，使得即使在同一條件下對同一對象進行重復(fù)測量也不會得到完全相同的測量值。被測量總是要對敏感元件施加能量才能使測量系統(tǒng)給出測量值，這就意味著測量值并不能完全準(zhǔn)確的反映被測參數(shù)的真值。不可避免的是儀器誤差它是由于設(shè)計、制造、裝配、檢定等的不完善以及儀器使用過程中元器件老化、機械部件磨損、疲勞等因素而使測量儀器設(shè)備帶有的誤差。減少儀器誤差的主要途徑是根據(jù)具體測量任務(wù)，正確地選擇測量方法和使用測量儀器。盡可能避免的是人身誤差，它指由于測量者感官的分辨能力、視覺疲勞、固有習(xí)慣等而對測量實驗中的現(xiàn)象與結(jié)果判斷不準(zhǔn)確而造成的誤差。誤差雖然不能夠避免，但是可以縮小，只有把誤差降到最小，才能夠使測量值更準(zhǔn)確、更有效。

2.2 熱工儀表校驗儀的校驗方法探究

即便是在精密的儀器也存在誤差，誤差是不可避免的，人們只有用科學(xué)的方法使誤差降到最低，熱工儀表校驗儀亦是如此，首先要選擇校準(zhǔn)點，應(yīng)按校準(zhǔn)量程均勻分布，一般應(yīng)包括上限值、下限值在內(nèi)不少于6 個點。另外校準(zhǔn)的校驗儀與標(biāo)準(zhǔn)器之間用導(dǎo)線連接，選擇校驗儀的功能和量程，按預(yù)先選定的校準(zhǔn)點調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)器的輸出，觀察校驗儀的讀數(shù)，等讀數(shù)穩(wěn)定后記下標(biāo)準(zhǔn)器的輸出值和校驗儀的讀數(shù)值，則校驗儀測量直流電壓、測量直流電阻的示值誤差按下式計算：Δa=Ax-An(Δa-校驗儀測量直流電壓或測量直流電阻的示值誤差；Ax-校驗儀測量直流電壓或測量直流電阻時的示值； An-標(biāo)準(zhǔn)器輸出直流電壓或測量直流電阻時的示值) 測量直流電流的示值誤差按下式計算。Δi = Ix - Un /Rn

(Δi-校驗儀測量直流電流的示值誤差； Ix-校驗儀測量直流電流的示值；Un-數(shù)字電壓表測量的直流電壓示值；Rn-標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值。)

3 總結(jié)

熱工儀表及測量技術(shù)是隨著熱力學(xué)的發(fā)展而形成的一門學(xué)科。它以測試為手段、控制為目的，根據(jù)不同熱工參數(shù)測試的特點，把現(xiàn)代測試技術(shù)和傳統(tǒng)的測試基本原理和方法結(jié)合起來，只有這樣才能更好的，更有效的發(fā)揮其熱工儀的作用，才能夠給生產(chǎn)工作，安全工作帶去保障，只有這樣才能夠在對熱工儀的使用中總結(jié)經(jīng)驗，只有好的校驗方法才能使熱工儀測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。

[1]楊慶柏.熱工過程控制儀表.北京：中國電力出版社，1998.

[2]唐明輝，等.熱工自動控制儀表.北京：水利電力出版社，1990.

[3]張宏建，等.檢測控制儀表學(xué)習(xí)指導(dǎo).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.