探討溫控儀表現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量時(shí)主要的誤差來(lái)源及其解決辦法

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)溫度的計(jì)量工作取得了一定進(jìn)步。溫控儀表是工業(yè)生產(chǎn)和管理時(shí)經(jīng)常運(yùn)用的計(jì)量溫度的工具，溫控儀表在現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)量工作中具有重要作用。然而實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量時(shí)，溫控儀表常受信號(hào)線及溫度校驗(yàn)儀的影響，知識(shí)計(jì)量結(jié)果存有偏差，嚴(yán)重影響計(jì)量質(zhì)量。所以，研究溫控儀表誤差問(wèn)題具有重要意義。本文主要論述了溫控儀表的分類和計(jì)量方法、用溫控儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量的誤差來(lái)源及解決溫控儀表計(jì)量誤差的方法。

關(guān)鍵詞：溫控儀表；現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量；誤差來(lái)源

1引言

溫控儀表廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，它最大的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、計(jì)量時(shí)間較短、不用拆卸探頭。溫控儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量過(guò)程中的誤差是儀表所顯示數(shù)值和待校點(diǎn)溫度間的差額。使溫控儀表出現(xiàn)誤差的原因有很多，例如：信號(hào)線因素、校驗(yàn)儀印務(wù)、儀表選型不對(duì)、補(bǔ)償溫度不同、溫度傳感器因素等。其中溫度校驗(yàn)儀所導(dǎo)致的誤差非常小，通?？梢院雎裕渌蛩匾鸬恼`差都能利用一些方法來(lái)消除或減小，具體可以運(yùn)用補(bǔ)充溫度替換、合理選取信號(hào)線、合理選擇儀表、定期檢定儀表等。

2溫控儀表的分類和計(jì)量方法

2.1溫控儀表的分類

溫控儀表運(yùn)用的是溫度補(bǔ)償原理，根據(jù)測(cè)溫方式的不同，溫控儀表可以分成非接觸式和接觸式兩種；根據(jù)控制方式不同，可以分成數(shù)顯溫控儀表與動(dòng)圈式溫控儀表。非接觸式的溫控儀表是利用熱輻射原理來(lái)測(cè)量溫度，其最大的特征是測(cè)溫反映速度快、測(cè)量溫度范圍廣，但其測(cè)量誤差很大。接觸式儀表的測(cè)量精度較高，但由于其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，所以，不能用于測(cè)量高溫，且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)溫延遲現(xiàn)象。實(shí)際使用中，最常用的溫控方式是溫控儀表現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量，這種方式操作方便，所學(xué)計(jì)量時(shí)間較短。溫控儀表被人們廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，例如：食品加工、塑料制品制造生產(chǎn)中都運(yùn)用溫控儀表，溫控儀表調(diào)控設(shè)備的加熱系統(tǒng)，確保工藝參數(shù)正確，在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。

2.2溫控儀表的計(jì)量方法

溫度測(cè)量控制系統(tǒng)主要由溫控儀表和熱電阻構(gòu)成，常用的計(jì)量方法有幾種：現(xiàn)場(chǎng)整體計(jì)量溫度測(cè)量控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量溫控儀表、實(shí)驗(yàn)室計(jì)量溫控儀表、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量溫控儀表、實(shí)驗(yàn)室計(jì)量溫度探頭、實(shí)驗(yàn)室計(jì)量溫控儀表、實(shí)驗(yàn)室計(jì)量溫控儀表探頭和實(shí)驗(yàn)室計(jì)量溫度探頭。最常用的計(jì)量方法是現(xiàn)場(chǎng)整體計(jì)量溫度測(cè)量控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量溫控儀表。第一種方法在實(shí)踐中的缺點(diǎn)是成本很高，且此方法要滿足很多條件。而現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量溫控儀表具有很多優(yōu)點(diǎn)，它操作方便、簡(jiǎn)單，不用拆卸測(cè)溫探頭，計(jì)量時(shí)間短，所以，被人們廣泛用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

3用溫控儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量的誤差來(lái)源

利用溫控儀表在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存有誤差問(wèn)題，這些誤差來(lái)源主要有幾個(gè)方面：溫度校驗(yàn)儀、信號(hào)線、補(bǔ)償溫度、選型不當(dāng)、溫度傳感器等。目前，實(shí)際生產(chǎn)所運(yùn)用的溫度校驗(yàn)儀使用前都要經(jīng)過(guò)較高標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量程序，儀表更加精密，不容易出現(xiàn)較大誤差，但也會(huì)常引起小誤差，這一誤差還不足給現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量結(jié)果帶來(lái)影響；信號(hào)線的電阻分壓常引起溫控儀測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，這種現(xiàn)象十分普遍，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量時(shí)，因?yàn)樾盘?hào)線自身有一定電阻，所以，它要分擔(dān)一些電壓，這會(huì)使總電流值降低，最后導(dǎo)致溫控儀表分擔(dān)電壓降低；補(bǔ)償溫度不同也會(huì)引起誤差，補(bǔ)償溫度不同多是因?yàn)闇囟刃ｒ?yàn)器里的溫度補(bǔ)償器與溫控儀表里的溫度補(bǔ)償器不同，利用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，熱電偶測(cè)量端常放在待測(cè)的環(huán)境中，熱電偶參考端常放在室溫中，在室溫高于0℃條件下，所得溫差熱電勢(shì)的溫度會(huì)低于測(cè)量端實(shí)際溫度；選擇儀表型號(hào)時(shí)，需要確保所選儀表型號(hào)滿足要求，只有這樣才能防止誤差出現(xiàn)或確保儀表具有較高精確度。如果選擇儀表型號(hào)時(shí)忽視儀表精度或稍不注意，極易使現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。

4解決溫控儀表計(jì)量誤差的方法

經(jīng)過(guò)分析溫控儀表計(jì)量誤差的來(lái)源，可以得知溫度校驗(yàn)儀引起的誤差非常小，可以將其忽略，其他因素引起的誤差，可以采取一些措施進(jìn)行消除或降低。

4.1解決信號(hào)線的電阻分壓?jiǎn)栴}

正常情況下，分度表標(biāo)準(zhǔn)電壓是可以知道的，信號(hào)線電阻與溫控儀表電阻能夠利用歐姆表進(jìn)行測(cè)量而得出。如：動(dòng)圈式溫度調(diào)節(jié)儀輸入電阻是200歐姆，所以，能夠按照電壓和電流計(jì)算公式：電流=電壓/電阻，來(lái)求得溫控儀表標(biāo)準(zhǔn)電壓，指導(dǎo)溫控儀表標(biāo)準(zhǔn)電壓后，在利用分度表，分析并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溫度值。合理選擇信號(hào)線對(duì)控制溫控儀表溫差具有重要作用，實(shí)際選擇過(guò)程中，可以充分利用公式U溫 =I*R溫、I=U標(biāo)/（R信+R溫），將信號(hào)線電阻滿足一定條件，來(lái)控制誤差在較小范圍內(nèi)。

4.2解決溫度補(bǔ)償導(dǎo)致的誤差

一般情況下，利用將參考端所在室的室溫與溫差電勢(shì)相加之和所對(duì)應(yīng)的毫伏數(shù)，就可以準(zhǔn)確看出溫控儀測(cè)量端實(shí)際溫度。溫控儀參考端室溫和溫差電勢(shì)相加之和是利用電路顯示在數(shù)字溫度指示儀上的，這個(gè)所利用的電路也叫參考端的補(bǔ)償電路。補(bǔ)償電路的種類有很多，補(bǔ)償電路運(yùn)用的熱敏補(bǔ)償元件種類也有很多。其工作原理都是把熱敏補(bǔ)償元件裝設(shè)在熱電偶的接線端周圍，用補(bǔ)償元件測(cè)量溫度高低，進(jìn)而控制補(bǔ)償電路的輸出電壓，最終實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｔ趧?dòng)圈式儀表和熱電偶相配套的電路里，通常運(yùn)用參考端溫度補(bǔ)償器，它的工作原理和數(shù)字指示儀參考端補(bǔ)償電路相同。

4.3合理選擇儀表

在選擇溫控儀表時(shí)，要選取測(cè)量范圍和精度等級(jí)都能滿足實(shí)際測(cè)量要求的儀表。選擇儀表過(guò)程中，全面考慮溫控儀表的穩(wěn)定程度、溫控范圍、分辨率、精度等級(jí)、操作方法、靈敏度、自動(dòng)化程度、抗干擾能力等。所選溫控儀表的這些規(guī)格一定要和實(shí)際測(cè)量對(duì)象情況相符。

4.4定期檢查溫控儀表

通常情況喜愛(ài)，溫控儀表在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用以后，很容易受各種外界因素影響，致使自身測(cè)量精確度下降。所以，工作人員要定期檢查與校驗(yàn)溫控儀表，從而保證儀表自身計(jì)量質(zhì)量，最終降低溫控儀表在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量時(shí)出現(xiàn)誤差率。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)儀表儀器計(jì)量精確度的要求越來(lái)越高，這使得儀表儀器設(shè)備生產(chǎn)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)逐步提升。溫控儀表是重要的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量工具，它的計(jì)量精確度對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要影響，導(dǎo)致溫控儀表在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量時(shí)出現(xiàn)誤差的來(lái)源有許多種，我們一定要利用有效方法，盡可能的減少溫控誤差出現(xiàn)概率，使溫控儀表的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量工作最大化的服務(wù)于生產(chǎn)。

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