溫度變送器現(xiàn)場檢定經(jīng)驗(yàn)探析

摘要：溫度變送器多用于工業(yè)領(lǐng)域溫度信號的采集和傳輸，信號的精度會監(jiān)控造成較大的影響，需要定期對溫度變送器進(jìn)行檢定。很多溫度變送品檢測裝置的體積和重量都比較大，檢定數(shù)據(jù)結(jié)果受到人為因素影響較大。本文對熱電阻溫度變送器原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行敘述，并對溫度變送器檢定辦法進(jìn)行深入地分析，非常后對溫度變送器整體校驗(yàn)要求進(jìn)行探討，對制定出科學(xué)合理的溫度變送器檢定辦法提出建議，可以更好地滿足溫度變送器現(xiàn)場檢定要求，可以更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

隨著溫度變送器應(yīng)用范圍變得更加廣泛，檢定業(yè)務(wù)也變得繁重起來。對溫度變送器進(jìn)行現(xiàn)場檢測定需要的儀器設(shè)備較多，攜帶起來十分不便，線路比較復(fù)雜，檢定數(shù)據(jù)較多，檢定結(jié)果會受到人為因素影響較大。

1 熱電阻溫度變送器：利用熱電阻元件測量溫度，是依據(jù)半導(dǎo)體電阻值會跟著溫度的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在溫度測量過程中，半導(dǎo)體數(shù)值的變化會通數(shù)據(jù)線輸入到監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中，溫度測量現(xiàn)場與監(jiān)測裝置相互之間的距離較遠(yuǎn)，需要對導(dǎo)線電阻值進(jìn)行修正。受到季節(jié)因素的影響，溫度采集數(shù)值修正的要求也有差異。這就對需要實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和高精度測量提出了更高的要求，為了解決該問題，會把測量電阻和溫度變送器共同進(jìn)行裝配，采用溫控儀表實(shí)現(xiàn)對溫度進(jìn)行測量。測量儀表把熱電阻產(chǎn)生的阻值變化，轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號 4 ～ 20mA或通訊信號，可以有效地防止由于通信線路過長而產(chǎn)生的測量誤差，可以有效地提高測量精度，從而為用戶使用帶來很大便利。

2 溫度變送器檢定辦法

（1）熱電阻溫度變送器一種整體裝置，可以對熱電阻以及溫度變送器分別進(jìn)行檢定，從而滿足現(xiàn)場使用精度要求，也可把熱電阻溫度變送器整體進(jìn)行校準(zhǔn)。可選用一支標(biāo)準(zhǔn)熱電阻元件，溫度測量量程 0 ～ 100℃，再采用溫度變送器實(shí)現(xiàn)與熱電阻元件的匹配，再配置溫度為 20 ～ 300℃的恒溫場和冰點(diǎn)槽。

對溫度變送器和熱電阻分別進(jìn)行檢定，之后進(jìn)行安全裝合后投入到溫度場內(nèi)，之后把獲取到的測量值與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較。然后，對熱電阻溫度變送器實(shí)現(xiàn)全面的校驗(yàn)。把溫度測量儀表存入標(biāo)準(zhǔn)溫度場內(nèi)，利用熱電阻元件來對溫度場具體溫度進(jìn)行測量，變送器裝置會把電阻數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的電流信號，對輸出電流信號進(jìn)行測量，換其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度值，并與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)顯示的數(shù)值進(jìn)行比較，從而檢定熱電阻以及溫度變送器，A 級的鉑熱電阻可測量 20-100 度區(qū)間，誤差為 ±（0.15+0.002）。當(dāng)溫度為 0時(shí)的電阻值為 100.1 度，100 度時(shí)電阻值為 138.71度，α 為 0.00386，熱電阻檢定結(jié)果可以達(dá)到技術(shù)指標(biāo)需求。0.5 級溫度變送器，可以測量 0 ～ 100 度的溫度區(qū)間，誤差為 ±0.5%，溫度變送器檢定結(jié)果可以達(dá)到性能指標(biāo)需求。

把兩者組裝之后存放到標(biāo)準(zhǔn)溫度場內(nèi)，把測量溫度與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)進(jìn)行比較，溫度變送器檢定數(shù)據(jù)見，熱電阻溫度變送器檢定之后在標(biāo)準(zhǔn)溫度場與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度進(jìn)行比較分析數(shù)據(jù)。對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以看出，如果單對溫度變送器以及熱電阻進(jìn)行檢定，組合裝配使用之后溫場測量和標(biāo)準(zhǔn)溫度有著較大的差別，進(jìn)行全面校驗(yàn)后測量數(shù)據(jù)和溫度場真實(shí)溫度較為相近，為熱電阻溫度變送器整體校準(zhǔn)創(chuàng)造了前提，必須保證溫度變送器和熱電阻滿足儀表技術(shù)需求。

（2）為了使校準(zhǔn)結(jié)果達(dá)到很高的精度，需要在進(jìn)行檢定時(shí)對溫度變送器、熱電阻和標(biāo)準(zhǔn)器等形成的誤差進(jìn)行消除。對熱電阻誤差消除方面，需要使檢定的熱電阻達(dá)到要求的插入深度，如果深度值達(dá)不到要求，那么就會形成測量誤差。

為了避免深度因素產(chǎn)生的誤差，需要把鉑電阻溫度變送器插入深度減去感溫元器件長度，使其達(dá)到以金屬保護(hù)管長度的 15 ～ 20 倍，或者是非金屬保護(hù)管長度的 10 ～ 15 倍。比如，把直徑尺寸為 6mm 鉑感溫電阻投入 80℃的空氣浴內(nèi)，插入深度和鎧裝電阻直徑比超過某數(shù)值時(shí)，可以有效地減少插入深度帶來的誤差。

熱電阻溫度變送器應(yīng)用的熱電阻元件會配有套管，保護(hù)管尺寸越小，則會達(dá)到理想的檢定結(jié)果，否則，檢定數(shù)據(jù)就會受到更大的影響。可以對溫度測量儀表的選型提供前提，也就是在同樣的性價(jià)比條件下，熱電阻溫度變送器套管不可以過粗。比如，檢定三只直徑尺寸分別為 6、8 和 12mm 熱電阻溫度變送器，從保護(hù)管直徑而導(dǎo)致的誤差數(shù)值中可以發(fā)現(xiàn)，如果直徑尺寸越小，那么在檢定時(shí)就會形成更小的誤差。