溫度計量影響因素及其優(yōu)化策略

【摘要】 生產(chǎn)工藝運行中溫度計量發(fā)揮著不可替代的作用，若溫度計量準確度較低，將不利于生產(chǎn)工藝執(zhí)行，存在安全隱患。影響溫度計量因素較多，需采取有效策略來控制這些影響因素，以此來提高溫度計量的準確性。

【關鍵詞】 溫度計量;影響因素;測量;準確性

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.008

Influencing Factors and Optimization Strategy of

Temperature Measurement

YU Ping

（Fujian Institute of Metrology，F(xiàn)uzhou 350003，China）

Abstract： In modern society，temperature measurement plays an irreplaceable role in the operation of production process. If the accuracy of temperature measurement is low，it will not be conducive to the implementation of production process in strict accordance with the regulations and will inevitably induce potential safety hazards. For temperature measurement，there are many influencing factors，so effective strategies should be taken to control these influencing factors in order to improve the accuracy of temperature measurement.

Key words： temperature measurement;influencing factors;measurement;accuracy

通過對大量溫度計量工作的經(jīng)驗總結可發(fā)現(xiàn)，雖然溫度計量手段日益多樣化，技術水平不斷提高，但是在運用過程中依然存在各種干擾因素，嚴重影響了溫度計量的準確性。對此，溫度計量人員應高度重視，對影響溫度計量的因素要做好控制工作。

1 溫度計量概述

溫度計量，是采取相關設備測量溫度，并施以有效方法調(diào)節(jié)溫度[1]。溫度計量廣泛運用于各個領域，而檢測精準度直接影響到了溫度計量工作。如今，大眾對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，例如，產(chǎn)品存儲時，存儲環(huán)境對溫度有較高的要求，而采取溫度計量，可有效控制溫度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響;產(chǎn)品制備時，溫度的變化也在一定程度上影響了產(chǎn)品質(zhì)量，所以，精確控制溫度有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。溫度準確計量是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵，現(xiàn)階段溫度計量儀器較為多樣，主要分為一次設備與二次設備，一次設備可直接對溫度進行測量，如熱電偶等溫度傳感設備[2];二次設備則需通過處理溫度信號才可測量出溫度的設備，如模擬式溫度測試設備等。隨著溫度計量儀精確度日益提升，環(huán)境對于儀器的影響越來越大，如溫度、濕度等環(huán)境影響因素較為常見。所以，在每次計量時，要先基于檢測設備所處的環(huán)境，對儀器工作狀態(tài)進行細致檢測，若沒有任何問題，才可開展溫度計量工作。此外，為了能夠確保計量的準確性，需定期測試校正這些設備。

2 溫度計量的影響因素

2.1 溫度計量儀表自身問題

對于溫度計量工作而言，溫度計量儀自身影響較為明顯，相關溫度儀表的工作性能難以達到最佳狀態(tài)，這樣必然會影響溫度計量的準確性。例如，溫度計量儀表中關鍵組件被損壞，雖然不會影響應用，但是溫度計量結果表現(xiàn)出較為明顯的差異，進而導致計量誤差出現(xiàn);熱電偶溫度計量，在生產(chǎn)及加工過程中熱電偶絲粗細不均勻，有的在使用時會出現(xiàn)打卷的情況，這些問題的存在必然會影響溫度計量的準確性[3]。另外，在某些領域中某類溫度計量儀表在使用過程中會出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，影響儀表的顯示，進而導致溫度計量儀表出現(xiàn)失真的情況。

2.2 計量工作人員專業(yè)能力不足

溫度計量需以專用溫度計量儀器為基礎，有的溫度計量需要人工進行測量[4]。若計量人員操作不當，如更換熱電偶時，因疏忽沒有注意到熱電偶兩極反接熱電偶，這必然會影響計量結果。針對計量結果的記載，有的計量人員字跡不清，使得計量結果不準確，不利于研究人員使用。同時，針對類型不同的計量結果采用同一種形式進行標記，對計量結果類型無法準確區(qū)分，嚴重影響了溫度計量工作的開展。在專業(yè)素質(zhì)方面，有的計量人員還需進一步提高，專業(yè)理論知識較為匱乏，難以滿足工作所需。對于溫度計量工作規(guī)范性而言，專業(yè)素養(yǎng)是主要影響因素，直接決定了溫度計量工作的科學性。當溫度計量過程中出現(xiàn)了一些特殊狀況，計量人員難以有效應對，造成檢測工作無法順利開展。

2.3 溫度計量操作不規(guī)范

1）測溫點設置不合理。測溫點設置作為溫度計量的一項重要內(nèi)容，若是選擇不科學，將對結果造成不利影響，難以保證溫度計量的準確性，不能為以后的生產(chǎn)提供有價值的參考依據(jù)，進而影響了各項效益。通過分析測溫點設置情況可知，問題產(chǎn)生的原因在于溫度計量人員對現(xiàn)實要求缺乏足夠的重視，在選擇上顯得過于隨意和盲目，且位置范圍、數(shù)量等均有不足，從而無法提升溫度計量的使用效果。

2）插入深度不足。要想得到最準確的溫度數(shù)據(jù)，必須嚴格控制溫度傳感器的感受性，提高對溫度計量儀器插入深度的控制。若是插入深度不合理，存在插入過淺或過深的情況，都將導致溫度計量效果大打折扣[5]。實際測溫時既要關注計量儀表插入深度，也應該考慮到實際情況，從測量對象性能、計量儀表實際出發(fā)，掌握導熱性能、形態(tài)等情況，這樣才能讓溫度計量更加準確。

3）時間控制不到位。時間控制也是溫度計量中需要關注的內(nèi)容，若是控制時間不當，將引起溫度計量儀表與測量對象接觸時間不足，對溫度計量對象的感受性帶來較大影響。出現(xiàn)這類現(xiàn)象后，溫度計量過程將產(chǎn)生較大的誤差，溫度計量儀表也無法保持平衡狀態(tài)。

3 溫度計量優(yōu)化控制策略

3.1 動態(tài)響應誤差處置

動態(tài)響應對元件靈敏度影響很大，使用靈敏度更高的元件，可以提升響應問題處理效果[6]。技術人員通過將滯后時間調(diào)小，或者提高傳感響應速度，都有利于修正誤差。結合已有校正經(jīng)驗可知，溫度計量接觸點體積對響應速度影響很大，進行校正的時候要借助這個特性，在調(diào)整檢測端外形以后，可以有效提升接觸點體積精細化水平。同時也可以采用增加與待測液接觸面積的方法，讓響應滯后時長得到控制。此外，還可以使用高反應速度溫度計量傳感器，達到控制響應速度的目的，確保其所有性能都可以得到較好發(fā)揮。

3.2 設置規(guī)范的現(xiàn)場計量制度

還未進行計量時，如果現(xiàn)場計量遇到溫度短時間內(nèi)提高很快的現(xiàn)象，工作人員需要全面檢查計量設備連接狀況，確保計量設備可以正常完成檢測工作，也避免在計量中出現(xiàn)誤差。針對現(xiàn)場突發(fā)情況，要合理采用計量方法，深入分析實踐中出現(xiàn)的各類問題，建立專門的計量制度，保證計量結果更加準確與規(guī)范。

3.3 對溫度計量設備的性能進行嚴格檢測

為了充分發(fā)揮溫度計量設備的作用，應重視檢測環(huán)境對計量設備的影響，若是處于強酸環(huán)境下，將逐步腐蝕計量設備，從而為應用時間帶來不利影響，大大減少計量設備的應用實效，也無法保證最終檢測數(shù)據(jù)的可靠性。為了解決這類問題，工作人員應該嚴格執(zhí)行檢測標準，規(guī)范使用溫度計量裝置完成檢測任務，特別是在性能、質(zhì)量等環(huán)節(jié)提供保障，減少計量設備在儲備與應用中出現(xiàn)的損耗。在購置設備的時候，也要合理選用類型，不斷優(yōu)化設計方案，通過全面的對比將最終方案確定下來。購入設備以后要運用多種檢測技術，確保其各項性能符合要求，這樣計量結果才更加客觀與準確。

3.4 恰當選擇測溫點

要想讓溫度計量更具實用性，真正獲得準確、可靠的測量數(shù)據(jù)，就要科學選擇測溫地點，最大限度消除影響測量結果的不利因素。測量技術人員要在溫度目標、生產(chǎn)流程等環(huán)節(jié)加大把控力度，并嚴格落實溫度計量各項要求。在選擇測溫地點時應考慮溫度計量中面臨的各種影響因素，確保計量更加科學合理。若是計量點附近存在干擾源，應采取有效的排除措施，也可以及時調(diào)整干擾源，保證大幅度提高計量結果的準確性。

3.5 合理控制響應時間

在溫度計量中為提高最終結果的準確性，也要在響應時間上加大控制力度，保證響應時間的合理性與可靠性，這樣溫度計量的結果才能符合預期要求，也能消除響應不充分的現(xiàn)象。通常來說，響應時間與被測物體形態(tài)聯(lián)系比較大。若是測溫對象是氣體狀態(tài)，則測溫過程中響應時間要控制在30 min左右;若是測溫對象是液體狀態(tài)，只需要5 min左右，溫度計量結果就可以保持在穩(wěn)定狀態(tài)[7]。對于響應時間來說，還應該關注溫度計量儀器的導熱效果，儀表導熱性能好，則響應時間就短，若是導熱性能較差，需要的響應時間就很長。

3.6 健全計量檢定工序

1）明確計量設備類型與應用范圍。在計量設備檢定工作中，必須滿足特定條件，尤其是尺寸較大、移動可能引起檢測誤差的設備。在使用溫度計量設備的過程中，應該先確定具體類型與應用范圍，從設備情況出發(fā)制定有效的維護措施，為檢定結果提供可靠保障。

2）嚴格遵守檢定原則。要從計量設備應用情況與規(guī)程要求出發(fā)，對其種類進行科學判斷，這樣現(xiàn)場檢定才能滿足國家計量規(guī)范，不僅有效解決了資源浪費的問題，還大幅度提高了工作效率。

3）做好測量軟件的管理措施。在軟件測量中要與傳感器相配合，其重點是測量中顯示與方法處理等單元，軟件測量要以設備分配為前提，反向借助合成不確定計量手段。此外，要定期做好計量標準修正與維護工作，現(xiàn)場檢定要及時與標準對比，保證檢定數(shù)據(jù)信息更加準確。計量標準在計量操作規(guī)范中屬于重要內(nèi)容，所以必須做好日常維護工作，提升操作的規(guī)范化水平。

4 結語

為了能夠滿足產(chǎn)品工藝要求，溫度準確性尤為關鍵，即便是很小的誤差也會造成最終產(chǎn)品質(zhì)量不合格。對此，在溫度計量時工作人員必須按照規(guī)范要求認真操作，如果發(fā)現(xiàn)問題，要及時有效處理，以此來確保溫度計量的準確性。

【參考文獻】

[1] 詹國元.溫度計量工作中常見問題及對策分析[J].科技風，2021（22）：87-88.

[2] 唐陽春.熱電偶溫度計量的誤差原因及處置技術研究[J].裝備維修技術，2020（2）：46.

[3] 范莉.溫度計量影響因素及其優(yōu)化策略探究[J].科技經(jīng)濟導刊，2020（6）：78.

[4] 徐彤，吳斌，楊鐵增.溫度計量工作中常見問題的解決方案[J].南方農(nóng)機，2019（18）：239.

[5] 王昕.熱電偶溫度計量的誤差原因與處置技術措施[J].電子技術與軟件工程，2019（17）：231-232.

[6] 孫朝輝.溫度計量影響因素及其優(yōu)化策略探究[J].化工管理，2019（11）：39-40.

[7] 熊潞嘉，田明.熱電偶溫度計量準確度的標準影響因素分析[J].中國標準化，2017（2）：204-205.

【作者簡介】

于萍，女，1980年出生，高級工程師，研究方向為化學計量。