數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定的探索與研究

葉青

[摘 要]數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀可以快速準(zhǔn)確的測量與顯示溫度，提供數(shù)據(jù)處理功能。本文在對(duì)于數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀做簡單介紹的基礎(chǔ)之上，對(duì)其檢定進(jìn)行探索與研究。提出有關(guān)的檢定方案，同時(shí)對(duì)于方案的可行性進(jìn)行論述。

[關(guān)鍵詞]調(diào)節(jié)儀 顯示溫度 檢定 可行性

中圖分類號(hào)：TH811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）12-0126-02

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀已經(jīng)在科研與生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域具有了廣泛的應(yīng)用。不過在運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及使用的時(shí)候難免出現(xiàn)破損進(jìn)而存在誤差。本文介紹了一種用工業(yè)過程校準(zhǔn)器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)器檢定溫度儀的方案，同時(shí)對(duì)于檢定規(guī)程里面存在的不足提出改進(jìn)的方案，且論述了方案的可行性。

1 數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀構(gòu)成的原理

放大電路、信號(hào)變換電路、電壓/電流轉(zhuǎn)換器、光柱電平驅(qū)動(dòng)電路、各種調(diào)節(jié)電路以及A/D轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)器等共同構(gòu)成了數(shù)字溫度顯示調(diào)節(jié)儀。 一是信號(hào)變換電路會(huì)將所有的由溫度變送器以及一次元件所轉(zhuǎn)換的電流信號(hào)進(jìn)行具備一定范圍電壓位的轉(zhuǎn)換。放大電路會(huì)將熱電偶的其他毫伏級(jí)信號(hào)或者是熱電勢進(jìn)行放大，指導(dǎo)達(dá)到伏級(jí)幅度為止。對(duì)于一次測溫元件中所具備的非線性特性是可以通過非線性校正電路來給以克服的，對(duì)于連續(xù)變化的模擬量是可通過A/D轉(zhuǎn)換來成為繼續(xù)變化的數(shù)字量的，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)使數(shù)碼管發(fā)光進(jìn)行數(shù)字顯示。二是光柱電平驅(qū)動(dòng)電路會(huì)對(duì)比信號(hào)以及一組荃準(zhǔn)，對(duì)一列半導(dǎo)體發(fā)光管進(jìn)行馭動(dòng)，從而用光柱形式來對(duì)被測量值給以顯示。三是V/I電流轉(zhuǎn)換器能夠?qū)㈦妷盒盘?hào)進(jìn)行具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的直流信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

四是調(diào)節(jié)電路課對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行接受，其會(huì)以相應(yīng)規(guī)律為依據(jù)，來對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行輸出。數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀既可以顯示被測參數(shù)，又能夠進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)。以調(diào)節(jié)規(guī)律為依據(jù)，我們可將調(diào)節(jié)功能進(jìn)行四種劃分，分別是：比例一微分一積分調(diào)節(jié)、三位式調(diào)節(jié)、兩位式調(diào)節(jié)以及時(shí)間比例調(diào)節(jié)。

3 檢定結(jié)果分析

一是在借助尋找轉(zhuǎn)換點(diǎn)法進(jìn)行檢定的時(shí)候，不同的進(jìn)位點(diǎn)會(huì)有不一樣的儀表檢定結(jié)果。

第一比如說在100℃的時(shí)候，在普通二次儀表中，其是沒有誤差存在的，A1與A2相等，A1與A2相等。當(dāng)輸入100.9℃的時(shí)候，儀表顯示的也是100℃，那么此時(shí)A1為100.0℃，A2為101.0℃，以規(guī)程為依據(jù)來進(jìn)行計(jì)算，其基本誤差則保持在-1.0℃左右。

第二就具備自動(dòng)進(jìn)位二次儀表中如果其本身沒有誤差存在，那么當(dāng)儀表將100.5℃輸入時(shí)，其所顯示的是100℃，當(dāng)輸入值比100.5℃大的時(shí)候，所顯示的就是101℃。那么A1為99.5℃，A2為100.5℃，以以規(guī)程計(jì)算為依據(jù)，其基本誤差保持在-0.5℃左右。

根據(jù)檢定結(jié)果可知，逢十進(jìn)一的儀表增加0.5℃的表示值，其準(zhǔn)確的就會(huì)得以提高。

二是設(shè)定點(diǎn)誤差

一是規(guī)程中沒有對(duì)情況進(jìn)行說明，對(duì)儀表表示值進(jìn)行讀取，什么情況下對(duì)輸入電量值進(jìn)行讀取，在工作中對(duì)1℃分辨力的儀表，應(yīng)對(duì)其輸入電量值進(jìn)行讀取，不然在設(shè)定點(diǎn)誤差在0.9℃的時(shí)候其誤差可能是0。

二是對(duì)設(shè)定點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法沒進(jìn)行說明，就模擬式設(shè)定儀表來說，以100℃點(diǎn)當(dāng)做例子，當(dāng)調(diào)節(jié)位置范圍在100.0℃到100.9℃的時(shí)候，100℃就成為儀表顯示的設(shè)定點(diǎn)，因?yàn)榇嬖诓煌恼{(diào)節(jié)位置，使得設(shè)定點(diǎn)的誤差檢定結(jié)果相差最大的時(shí)候?yàn)?℃。在檢定時(shí)。需要對(duì)位置進(jìn)行統(tǒng)一來保證檢定結(jié)果的一致性，比如說應(yīng)該把100℃的調(diào)節(jié)位置是在90℃調(diào)到100℃的位置點(diǎn)的。

三是數(shù)據(jù)處理

要以規(guī)程要求中的第38項(xiàng)為依據(jù)來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不過在處理切換差的相關(guān)方法仍需要進(jìn)一步討論。儀表的固有特性之一就是切換差，使其對(duì)控制設(shè)備溫度所具備的波動(dòng)程度進(jìn)行影響，這是無關(guān)于顯示位數(shù)的。通常來說，切換差值是比較小的，這是不適宜以儀表分辨力Wie依據(jù)來給以修約的。比如說切換差值保持在0.4℃的時(shí)候，若對(duì)其進(jìn)行0℃的修改，這就同儀表的事實(shí)狀況不相符。

4 一種現(xiàn)場檢定方法的介紹

溫度測量系統(tǒng)檢定的方法是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要途徑，數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀含有測溫單元-熱電偶、熱電阻，數(shù)據(jù)處理單元-數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理與顯示單元-顯示終端構(gòu)成。傳統(tǒng)的檢定方法對(duì)于各個(gè)分離測量單元分別的進(jìn)行檢定校準(zhǔn)，也就會(huì)對(duì)于測溫單元、數(shù)據(jù)處理單元以及顯示單元分別的進(jìn)行檢定校準(zhǔn)。通常的情況下面，只是對(duì)于測溫系統(tǒng)的各個(gè)分立單元依據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行計(jì)量性能的檢定或者是校準(zhǔn)就已經(jīng)滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。不過只是對(duì)于測溫單元、數(shù)據(jù)處理單元與顯示單元進(jìn)行獨(dú)立的單元檢定，只能是保證各個(gè)分立單元計(jì)量性能的合格，保證了測量誤差在檢定規(guī)程允許的范圍內(nèi)，沒有辦法得到整個(gè)測溫系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，也就是沒有辦法保證整個(gè)測溫系統(tǒng)的計(jì)量性能是合格的。只是對(duì)于測溫系統(tǒng)各個(gè)分立單元的檢定校準(zhǔn)，不能簡單的將各個(gè)分立測量單元顯示值誤差直接的進(jìn)行代數(shù)和運(yùn)算，多以就無法得到整個(gè)測溫系統(tǒng)的示值誤差，無法對(duì)于整個(gè)溫度測量系統(tǒng)的計(jì)量性能進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。所以在實(shí)際的工作中，經(jīng)過分析研究與試驗(yàn)，提出了溫度測量系統(tǒng)綜合檢定的校準(zhǔn)方案。溫度測量系統(tǒng)綜合檢定校準(zhǔn)就是分別對(duì)于各個(gè)分立測量的單元依次的進(jìn)行檢定校準(zhǔn)，合格之后在對(duì)于系統(tǒng)的整體進(jìn)行檢定校準(zhǔn)，也就是利用先分立檢定、后整體檢定的方法對(duì)于溫度檢測系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢定校準(zhǔn)，對(duì)于溫度測量系統(tǒng)的計(jì)量性能進(jìn)行綜合的評(píng)定。

對(duì)于系統(tǒng)的整體檢定校準(zhǔn)方法就是將現(xiàn)場溫度測量系統(tǒng)看作為一個(gè)整體，在測溫單元輸入端輸入標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)，在不考慮熱電偶、熱電阻輸出信號(hào)以及數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理的過程直接的在顯示單元讀取溫度測量系統(tǒng)的示值，如圖1所示：

通過對(duì)于測溫系統(tǒng)的綜合檢定與校準(zhǔn)，既可以得到各個(gè)分離測量單元的誤差，同時(shí)又可以明確得到整個(gè)測溫系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，從而保證了測溫系統(tǒng)整體計(jì)量的性能。同傳統(tǒng)的檢定方法不同，這樣的方法是在測溫系統(tǒng)分離單元分別檢定校準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，提出溫度測量系統(tǒng)的整體檢定校準(zhǔn)，從而得到了溫度測量系統(tǒng)綜合檢定校準(zhǔn)的方案。

結(jié)束語

本文在介紹數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀原理的基礎(chǔ)之上，對(duì)于檢定的方法進(jìn)行了論述研究，最后介紹了一種現(xiàn)場檢定方法。明確了溫度測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，保證了測溫系統(tǒng)的整體計(jì)量性能，提高了測溫系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，保證了設(shè)備正常運(yùn)行與產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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