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(huì )監控造成較大的影響，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，檢定數據結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構進(jìn)行敘述，并對溫度變送器檢定辦法進(jìn)行深入地分析，#后對溫度變送器整體校驗要求進(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(mǎn)足溫度變送器現場(chǎng)檢定要求，可以更好地滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
隨著(zhù)溫度變送器應用范圍變得更加廣泛，檢定業(yè)務(wù)也變得繁重起來(lái)。對溫度變送器進(jìn)行現場(chǎng)檢測定需要的儀器設備較多，攜帶起來(lái)十分不便，線(xiàn)路比較復雜，檢定數據較多，檢定結果會(huì )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，是依據半導體電阻值會(huì )跟著(zhù)溫度的改變而產(chǎn)生相應的變化。在溫度測量過(guò)程中，半導體數值的變化會(huì )通數據線(xiàn)輸入到監測系統當中，溫度測量現場(chǎng)與監測裝置相互之間的距離較遠，需要對導線(xiàn)電阻值進(jìn)行修正。受到季節因素的影響，溫度采集數值修正的要求也有差異。這就對需要實(shí)現溫度數據遠傳和高精度測量提出了更高的要求，為了解決該問(wèn)題，會(huì )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)現對溫度進(jìn)行測量。測量?jì)x表把熱電阻產(chǎn)生的阻值變化，轉變?yōu)闃藴实臄祿盘?4 ～ 20mA或通訊信號，可以有效地防止由于通信線(xiàn)路過(guò)長(cháng)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(hù)使用帶來(lái)很大便利，具體結構如圖 1 所示。
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(mǎn)足現場(chǎng)使用精度要求，也可把熱電阻溫度變送器整體進(jìn)行校準�？蛇x用一支標準熱電阻元件，溫度測量量程 0 ～ 100℃，再采用溫度變送器實(shí)現與熱電阻元件的匹配，再配置溫度為 20 ～ 300℃的恒溫場(chǎng)和冰點(diǎn)槽，具體配置如圖 2 所示。
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(chǎng)內，之后把獲取到的測量值與二等標準水銀溫度計數值進(jìn)行比較。然后，對熱電阻溫度變送器實(shí)現全面的校驗。把溫度測量?jì)x表存入標準溫度場(chǎng)內，利用熱電阻元件來(lái)對溫度場(chǎng)具體溫度進(jìn)行測量，變送器裝置會(huì )把電阻數值轉變?yōu)闃藴实碾娏餍盘�，對輸出電流信號進(jìn)行測量，換其轉換成相應的溫度值，并與二等標準水銀溫度計顯示的數值進(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 度區間，誤差為 ±（0.15+0.002）。當溫度為 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，熱電阻檢定結果可以達到技術(shù)指標需求。0.5 級溫度變送器，可以測量 0 ～ 100 度的溫度區間，誤差為 ±0.5%，溫度變送器檢定結果（表 1）可以達到性能指標需求。把兩者組裝之后存放到標準溫度場(chǎng)內，把測量溫度與二等標準水銀溫度計進(jìn)行比較（表 2），溫度變送器檢定數據見(jiàn)表 3，熱電阻溫度變送器檢定之后在標準溫度場(chǎng)與二等準水銀溫度進(jìn)行比較分析數據見(jiàn)表 4 所示。
對上述數據進(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(chǎng)測量和標準溫度有著(zhù)較大的差別，進(jìn)行全面校驗后測量數據和溫度場(chǎng)真實(shí)溫度較為相近，為熱電阻溫度變送器整體校準創(chuàng )造了前提，必須保證溫度變送器和熱電阻滿(mǎn)足儀表技術(shù)需求。
（2）為了使校準結果達到很高的精度，需要在進(jìn)行檢定時(shí)對溫度變送器、熱電阻和標準器等形成的誤差進(jìn)行消除。對熱電阻誤差消除方面，需要使檢定的熱電阻達到要求的插入深度，如果深度值達不到要求，那么就會(huì )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(cháng)度，使其達到以金屬保護管長(cháng)度的 15 ～ 20 倍，或者是非金屬保護管長(cháng)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，插入深度和鎧裝電阻直徑比超過(guò)某數值時(shí)，可以有效地減少插入深度帶來(lái)的誤差。熱電阻溫度變送器應用的熱電阻元件會(huì )配有套管，保護管尺寸越小，則會(huì )達到理想的檢定結果，否則，檢定數據就會(huì )受到更大的影響�？梢詫囟葴y量?jì)x表的選型提供前提，也就是在同樣的性?xún)r(jià)比條件下，熱電阻溫度變送器套管不可以過(guò)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，從保護管直徑而導致的誤差數值中可以發(fā)現，如果直徑尺寸越小，那么在檢定時(shí)就會(huì )形成更小的誤差。
從標準器選用對誤差的影響方面，在對熱電阻溫度變送器進(jìn)行全面檢定，應該關(guān)注熱電阻溫度計保護管對數據采集造成的影響，盡量采用水浴溫度場(chǎng)。如果溫場(chǎng)裝置采用攜帶式爐體，需要在溫場(chǎng)套管中填入導熱硅脂，可以提高數據校驗效率和精度。除此之外，干式爐具備空氣浴特點(diǎn)，無(wú)法達到很高的精度，利用干式爐裝置作為標準溫場(chǎng)，需要標準溫度計校驗溫場(chǎng)實(shí)際溫度，對被檢定儀表輸出進(jìn)行調整。如果需要檢定較多的溫度變送器，與檢定實(shí)驗室距離不遠，可應用熱電阻全自動(dòng)檢定系玄參，可以達到很快的檢定速度，內置的處理器可以對數據進(jìn)行快速處理，從而可以對數模轉換在內的誤差進(jìn)行檢定。從溫度變送器部分影響誤差消除方面來(lái)看，在進(jìn)行整體校驗以前，應該使電動(dòng)溫度變送器輸出信號達到檢定規程的要求。
3 溫度變送器整體校驗要求
鉑電阻與變送器接線(xiàn)方式有二線(xiàn)制、三線(xiàn)制和四線(xiàn)制。二線(xiàn)制電阻配線(xiàn)較為便捷，但引線(xiàn)電阻會(huì )帶來(lái)附加誤差。對精度測量要求較高時(shí)，需要有用四線(xiàn)制方式，可以避免內部引線(xiàn)電阻形成的誤差，也可以消除連接誤差。
當前，沒(méi)有頒布整體校驗熱電阻溫度變送器的檢定規范，為了保證溫度變送器可以按著(zhù)規定進(jìn)行檢定，應該編制檢定相關(guān)標準或規范，明確適用的目的和范圍，對校準條件和技術(shù)要求進(jìn)行規定，對校準的具體項目、辦法和流程做出說(shuō)明，并對如何實(shí)現校準和數據處理確定描述。在對熱電阻溫度變送器存在的故障進(jìn)行檢查，應該對變送器部分和熱電阻部分進(jìn)行系統、全面地檢查。如果存在故障，需要更換相應元件進(jìn)行更換，或者重新進(jìn)行裝配合后再進(jìn)行調試，滿(mǎn)足使用要求后再次進(jìn)行檢定。
4 結語(yǔ)
綜上所述，溫度變送器的檢定對于獲取到準確的溫度信號至關(guān)重要，檢定工作人員需要對熱電阻溫度變送器原理進(jìn)行了解，制定出科學(xué)合理的溫度變送器檢定辦法，滿(mǎn)足整體校驗各項要求，從而為工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行服務(wù)。
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