熱工儀器儀表計(jì)量檢定以及自動(dòng)化淺談

孔光

[摘? ? 要]熱工儀器儀表是經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)當(dāng)中重要的計(jì)量工具，而現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步和節(jié)能降耗理念的推行下，對(duì)熱工儀器儀表計(jì)量的精準(zhǔn)性提出了更高的要求。傳統(tǒng)熱工儀表計(jì)量檢定容易受到檢定內(nèi)容和具體過程繁復(fù)性影響，傳統(tǒng)手動(dòng)檢定方式已經(jīng)逐漸無法滿足當(dāng)前熱工儀器儀表計(jì)量檢定的要求。而自動(dòng)化技術(shù)在熱工儀器儀表計(jì)量檢定過程當(dāng)中的應(yīng)用，則能夠有效達(dá)成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表自動(dòng)化檢定的效果，實(shí)現(xiàn)了熱工儀器儀表計(jì)量檢定與管理的一體化，這對(duì)于確保熱工儀器儀表計(jì)量檢定準(zhǔn)確度有著很大的積極作用。文章重點(diǎn)研究熱工儀器儀表計(jì)量檢定及其自動(dòng)化的應(yīng)用，期望能夠通過文章分析內(nèi)容為其方法的改進(jìn)和自動(dòng)化水平的提升提供一點(diǎn)參考。

[關(guān)鍵詞]熱工儀器儀表;計(jì)量檢定;自動(dòng)化

[中圖分類號(hào)]TH706 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–0–03

A Brief Talk on Metrological Verification and Automation of Thermal Instruments

Kong Guang

[Abstract]Thermal instrumentation is an important measurement tool in economic production， and the rapid progress of modern science and technology and the implementation of the concept of energy saving and consumption reduction have put forward higher requirements for the accuracy of thermal instrumentation. The traditional thermal instrument measurement verification is easily affected by the verification content and the complexity of the specific process. The traditional manual verification method has gradually been unable to meet the current thermal instrument measurement verification requirements. The application of automation technology in the measurement verification process of thermal instruments can effectively achieve the effect of automatic verification of on-site instruments， and realize the integration of measurement verification and management of thermal instruments， which is important for ensuring the measurement verification of thermal instruments. Accuracy has a great positive effect. The article focuses on the measurement and verification of thermal instruments and its application in automation. It is hoped that through the analysis of this article， it can provide a reference for the improvement of its method and the improvement of its automation level.

[Keywords]thermal instrumentation; metrological verification; automation

熱力工程領(lǐng)域中，熱工儀器儀表的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)在較為復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境中對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行有效地監(jiān)控，并真實(shí)準(zhǔn)確地將支配工藝所需控制參數(shù)以數(shù)據(jù)形式直觀顯現(xiàn)，以便于遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。因此，熱工儀器儀表的計(jì)量精度對(duì)準(zhǔn)確判斷相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整運(yùn)行數(shù)據(jù)有著極為重要的價(jià)值，但如果熱工儀器儀表檢測(cè)參數(shù)出現(xiàn)很大的誤差，則必然會(huì)影響設(shè)備監(jiān)控的效果，使儀器設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)生很大的浮動(dòng)，由此埋下安全隱患。為此，需要針對(duì)熱工儀器儀表進(jìn)行計(jì)量檢定，這就意味著熱工儀器儀表計(jì)量檢定極為重要，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，熱工儀器儀表計(jì)量檢定方法不斷革新，同時(shí)也開始逐漸向自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)我國各行業(yè)的進(jìn)步起到了很大的促進(jìn)作用。

1 熱工儀器儀表計(jì)量檢定方法概述

1.1 總量檢定法

總量檢定法從定義來講是將熱工儀器儀表作為整體進(jìn)行檢定的方法，其是目前熱工以及儀表計(jì)量檢定當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的方法，大部分熱工儀器儀表在進(jìn)行檢定時(shí)，往往將總量檢定法作為第一選擇，主要原因是目前所應(yīng)用的熱工儀器儀表設(shè)備在精度方面有著較高的水平，且很多熱工儀器儀表使用中是作為整體進(jìn)行的，在總量檢定法使用下，能夠有效保障熱工儀器儀表自身內(nèi)部元器件誤差不能夠保持在標(biāo)準(zhǔn)值允許范圍內(nèi)，如果整體性能可達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，則不會(huì)影響人工儀器儀表正常運(yùn)行。另外，在進(jìn)行檢定時(shí)，應(yīng)用總量檢定方法不需要進(jìn)行內(nèi)部器件的分開檢定，能夠大幅度提升檢定效率。

總量檢定法的應(yīng)用是對(duì)熱工儀器儀表運(yùn)行的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生的測(cè)量誤差作出準(zhǔn)確檢測(cè)，所以需要采用標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量設(shè)備予以待測(cè)物理信號(hào)檢測(cè)，獲取響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行熱工儀器儀表檢測(cè)。二者之間會(huì)出現(xiàn)固定差值，在實(shí)際使用中就可以考慮實(shí)際物理量中的差值，如此就可以達(dá)到降低測(cè)量誤差的效果。但需要注意的是，運(yùn)用總量檢定法需要滿足較高的制定標(biāo)準(zhǔn)，如果標(biāo)準(zhǔn)物理量不精確，則檢定結(jié)果依然會(huì)出現(xiàn)誤差。

1.2 分量檢定法

分量檢定法是針對(duì)熱工儀器儀表特殊性而進(jìn)行檢測(cè)的方法，主要包括對(duì)溫度傳感器、計(jì)算器與流量傳感器等元器件構(gòu)件的狀態(tài)檢測(cè)，觀察幾種設(shè)備器件是否存在誤差問題。而且熱工儀器儀表計(jì)量檢定是屬于較為科學(xué)的系統(tǒng)布局，其與單一片面簡單流程有著很大的區(qū)別，實(shí)際檢測(cè)時(shí)應(yīng)用的檢測(cè)方法有著很高的精細(xì)化與精準(zhǔn)性要求，必須要仔細(xì)分析多個(gè)細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)的檢測(cè)，如果出現(xiàn)環(huán)節(jié)性問題，會(huì)對(duì)整個(gè)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性帶來很大的影響。

熱工儀器儀表計(jì)量檢定運(yùn)用結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方式在內(nèi)的物理量測(cè)量控制理論技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整熱工儀器儀表檢定范圍，如此就可以保證對(duì)設(shè)備功能和穩(wěn)定性的提升。另外，熱工儀器儀表檢定時(shí)需注意細(xì)化分析與量化研究，在進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)作業(yè)時(shí)的調(diào)整中，需要注意不可盲目調(diào)整，按照熱工儀器儀表構(gòu)造原理和具體的實(shí)際測(cè)量情況予以針對(duì)性調(diào)整，保證熱工儀器儀表計(jì)量校準(zhǔn)精度。

1.3 自動(dòng)化檢定方法

當(dāng)前熱工儀器儀表計(jì)量檢定過程中，通常采用的是人工檢定方法，所獲取的檢定結(jié)果也是以人工手段來獲取，而在這一過程當(dāng)中，人工檢測(cè)容易受到外界因素的干擾，而無法真正保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果的一致性，檢定時(shí)也會(huì)發(fā)生一定的誤差。而自動(dòng)化檢定方法則可以有效避免這些誤差的產(chǎn)生，其主要是運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)裝置予以操作獲取檢定結(jié)果，能夠有效地成立對(duì)比實(shí)驗(yàn)，確保相關(guān)條件數(shù)據(jù)的一致性，并且有著較好的重復(fù)效果。自動(dòng)化檢定方法能夠確保儀器儀表檢定的精確性，避免出現(xiàn)手動(dòng)檢定誤差影響，防止人為干預(yù)，同時(shí)也減少了檢定人員專業(yè)技術(shù)水平和職業(yè)素質(zhì)方面的要求，節(jié)省了大量的人力成本，而且也提高了檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2 熱工儀器儀表計(jì)量檢定自動(dòng)化

2.1 熱工儀器儀表計(jì)量自動(dòng)化檢定原理

熱工儀器儀表通過計(jì)量自動(dòng)化檢定后所獲取的參數(shù)可以清晰地展示出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，能夠及時(shí)為企業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的精確調(diào)整提供真實(shí)準(zhǔn)確的依據(jù)，熱工儀器儀表計(jì)量自動(dòng)化檢定技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)儀表、電源，其使用時(shí)電源可以進(jìn)行調(diào)整，而且電源并不需要進(jìn)行電壓設(shè)置，所以可以為輸出電流、自動(dòng)檢定提供更加穩(wěn)定的條件。

一般來說，熱工儀器儀表計(jì)量檢定過程中，檢定人員要注重對(duì)傳統(tǒng)檢定方法缺陷以及檢定中的復(fù)雜性需要進(jìn)行全面充分的考慮，否則很難保證熱工儀器儀表計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。

與傳統(tǒng)熱工儀器儀表計(jì)量檢定方法相比，檢定自動(dòng)化完全突破了傳統(tǒng)方法缺陷的局限，在自動(dòng)檢定與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制定背景下，有效提高了計(jì)量檢定與管理間的協(xié)調(diào)性，如此一來，就能夠在很大程度上確保熱工儀器儀表計(jì)量檢定的精準(zhǔn)性。

2.2 自動(dòng)化檢定流程概述

熱工儀器儀表計(jì)量自動(dòng)化檢定需要按照科學(xué)的流程予以設(shè)計(jì)，是極為重要的內(nèi)容。所以，需要明確計(jì)量檢定中登記冊(cè)與登記簿等相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息合理判斷和確定后，需要最大限度上降低誤差。熱工儀器儀表計(jì)量自動(dòng)化檢定流程主要包括以下幾點(diǎn)：①需要將自動(dòng)化計(jì)量檢定登記冊(cè)與登記簿中的誤差現(xiàn)象消除并記錄正確數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過準(zhǔn)確判斷，確保檢定有效性與精確性，如分析計(jì)量檢定對(duì)象內(nèi)容類型、名稱或編號(hào)。②要構(gòu)建與登記薄相匹配的自動(dòng)讀書工作系統(tǒng)，在登記簿使用下，需要將所有讀數(shù)完成后，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中逐一存儲(chǔ)所讀取的所有記錄數(shù)據(jù)。③利用Excel中函數(shù)語法功能進(jìn)行計(jì)算后，所獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行模擬演示，以確保數(shù)據(jù)信息的安全、完整和精確。④要以實(shí)際的調(diào)查數(shù)據(jù)為主要根據(jù)，提高操作流程實(shí)用性，尤其要注意計(jì)量檢定校準(zhǔn)自動(dòng)化操作和數(shù)據(jù)分析結(jié)果必須要保持一致。

2.3 軟檢定技術(shù)

熱工儀器儀表計(jì)量檢定中，對(duì)軟檢定技術(shù)的使用是屬于當(dāng)前現(xiàn)用器具檢定未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，尤其在各類較為復(fù)雜的檢測(cè)環(huán)境下，運(yùn)用軟檢定技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與條件變化的自動(dòng)調(diào)整和適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢定程序響應(yīng)調(diào)整。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，軟檢定技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較為明顯，例如，對(duì)數(shù)據(jù)輸入與輸出功能作出了拓展調(diào)整，且賦予了其更加先進(jìn)的功能，其不但具備了極強(qiáng)的適應(yīng)性，且技術(shù)應(yīng)用成本相對(duì)較低，所使用的范圍也較廣泛。

2.4 其它問題

熱工儀器儀表自動(dòng)化檢定技術(shù)主要針對(duì)的是熱工儀器儀表計(jì)量校準(zhǔn)，其可以在大量熱電阻元件運(yùn)行下針對(duì)溫測(cè)儀表作出實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確檢定，但在具體的檢定當(dāng)中，會(huì)消耗大量的人力資源和能源，同時(shí)也會(huì)影響生產(chǎn)效率。如果可以采取系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)量檢定技術(shù)并規(guī)范化應(yīng)用，結(jié)合儀器儀表智能功能，就可以在很大程度上提高儀表系統(tǒng)檢定效率，工作人員工作量也會(huì)大大降低。

計(jì)算機(jī)作為熱工儀器儀表計(jì)量自動(dòng)化檢定系統(tǒng)中主要的核心器件，其應(yīng)用是建立在進(jìn)口數(shù)字萬用表高精度計(jì)算能力基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)功率調(diào)節(jié)器辨識(shí)功能，可以有效提高檢定數(shù)據(jù)結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性，且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分檔。在檢索熱工儀器儀表計(jì)量資料時(shí)，也可以快速、準(zhǔn)確調(diào)取，并將熱電阻、熱電偶檢定情況清晰地顯現(xiàn)出來。

3 熱工儀器儀表技術(shù)的發(fā)展及加強(qiáng)其計(jì)量檢定有效性的幾點(diǎn)思路

當(dāng)前各行業(yè)領(lǐng)域中的企業(yè)所應(yīng)用的儀器儀表整體發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)逐漸向數(shù)字化、智能化、集成化方向邁進(jìn)，所以這些熱工儀器儀表能夠在多種不同環(huán)境條件和狀況下進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，同時(shí)也能夠修正和調(diào)整因測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而引發(fā)的誤差，且已經(jīng)具有了自我檢查與校正的功能。就目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，企業(yè)的自動(dòng)化與儀器儀表的發(fā)展仍舊無法與國際上其他發(fā)達(dá)國家相比，無論在研發(fā)資金還是整體技術(shù)水平以及制造工藝方面，仍然存在著一定的差距，而我國目前對(duì)于儀器儀表的研究主要是朝著智能化方向發(fā)展。

（1）要實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的完善，近年來科技水平的快速進(jìn)步下，相關(guān)計(jì)量檢測(cè)技術(shù)也在不斷的提升，對(duì)檢定規(guī)程和相關(guān)規(guī)范的修訂也開始愈加完善，而要想進(jìn)一步提高計(jì)量器具的檢定準(zhǔn)確性和有效性，保證檢定工作的高效完成，相關(guān)計(jì)量檢測(cè)部門要嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)代科技，結(jié)合當(dāng)前計(jì)量檢定相關(guān)規(guī)程的具體情況，進(jìn)行技術(shù)規(guī)范的更新。通常情況下，確定計(jì)量器具的檢定周期主要是依據(jù)計(jì)量器具的檢定時(shí)具體的運(yùn)行環(huán)境、計(jì)量器具的性能、檢定時(shí)所使用的方法以及數(shù)據(jù)來予以制定，所以要充分保證量值傳遞與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）要提高檢定人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力，熱工儀器儀表計(jì)量檢定工作屬于一項(xiàng)綜合性的工作。其技術(shù)性要求較高，尤其對(duì)操作人員的業(yè)務(wù)能力和專業(yè)素質(zhì)有著很高的要求，檢定人員的檢定能力和素質(zhì)的高低直接影響著準(zhǔn)確數(shù)值的傳遞和有效結(jié)果的獲取。因此，需要確保檢定人員在每一個(gè)檢定環(huán)節(jié)上都能夠具備良好的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)能力，防止出現(xiàn)誤差而影響計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。

（3）要提高熱工儀器儀表計(jì)量檢定器具裝置的性能，在熱工儀器儀表計(jì)量檢定過程當(dāng)中，具備決定性能良好的計(jì)量器具裝置是獲取準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù)的前提，所以需要保證計(jì)量器具裝置能夠高效準(zhǔn)確運(yùn)行。因此，相關(guān)技術(shù)部門要能夠加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)創(chuàng)新，最大限度地提高計(jì)量器具裝置的性能，如此才能使裝置在實(shí)際運(yùn)用下獲取精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。

4 結(jié)束語

熱工儀器儀表在日常運(yùn)行過程中，會(huì)受到多種因素的影響并產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差，對(duì)生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定帶來一定的影響，甚至產(chǎn)生巨大的安全隱患。為此，應(yīng)最大限度地降低熱工儀器儀表計(jì)量檢測(cè)誤差，確保設(shè)備運(yùn)行安全性與可靠性。在實(shí)際檢測(cè)中，需要能夠充分發(fā)揮現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合不同熱工儀器儀表計(jì)量檢定方法，提高熱工儀器儀表計(jì)量檢測(cè)的精度。

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