如何利用數(shù)字萬用表實(shí)現(xiàn)溫度類儀器儀表的溫場現(xiàn)場測(cè)試

[摘 要]本文著重闡述了如何利用數(shù)字萬用表和鉑電阻進(jìn)行溫度類儀器儀表溫場測(cè)試的一種新方法，分析了其工作原理、性能特點(diǎn)，并對(duì)其整機(jī)性能進(jìn)行校驗(yàn)比對(duì)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字萬用表 鉑電阻 溫度

一、引言

溫度類儀器儀表的校驗(yàn)/測(cè)試工作，常規(guī)的方法是將溫度測(cè)量一次熱電偶、熱電阻和二次顯示儀表拆卸下來，送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行精密測(cè)量檢定。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展工業(yè)用恒溫箱或烘干箱制作更加精密，溫度測(cè)量部分很難拆卸，且反復(fù)拆裝會(huì)帶來儀器設(shè)備不必要的損壞和人員安裝錯(cuò)誤造成不必要的損失。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)利用數(shù)字萬用表實(shí)現(xiàn)溫度類儀器儀表的現(xiàn)場測(cè)試工作周期較長，影響生產(chǎn)單位的正常工作，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我單位作為油田技術(shù)檢測(cè)部門還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)上述儀器儀表的整體測(cè)量工作，若新購置一臺(tái)新設(shè)備需要花費(fèi)幾十萬元的資金。為了節(jié)約成本，提高工作效率，本人根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)過反復(fù)的理論分析和實(shí)踐驗(yàn)證，提出利用數(shù)字萬用表配接熱電阻實(shí)現(xiàn)整體測(cè)溫的一種新方法。該方法具有操作簡單，適用性強(qiáng)，易于推廣等特點(diǎn)。

二、工作原理

整套裝置主要由6半數(shù)字萬用表和工業(yè)鉑電阻(Pt100)組成。接線方式采用四線制方法，可以消除引線電阻的影響。V1、V2分別接數(shù)字萬用表的電壓測(cè)量端，Ω1、Ω2分別接數(shù)字萬用表的電阻測(cè)量端。在測(cè)量過程中數(shù)字萬用表功能檔置于歐姆“Ω”測(cè)量檔。這樣數(shù)字萬用表所顯示的電阻值即為熱電阻累加實(shí)際值。將此熱電阻值查《工業(yè)鉑熱電阻(Pt100)分度表》即得所測(cè)量溫度值。整機(jī)工作原理框圖如圖所示:

三、熱電阻的選擇及改制

工業(yè)熱電阻多為二線制或三線制(A、B級(jí))，建議采用三線制熱電阻，但必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)母闹萍磳⑷€制改四線制。三線制是在感溫元件的一端引出兩根引線，另一端引處一根引線，我們就是在一根引線端增加一根引線，實(shí)現(xiàn)四線制接法，以此消除引線電阻帶來的影響，提高測(cè)量精度。感溫元件涂以聚脂漆，四根引線裝入有四孔的瓷珠套管中，然后裝入金屬套管或石英玻璃管中，最好用絕緣材料粉末充滿其間，最后焊上封頭即為改制完畢。

四、校驗(yàn)比對(duì)

為了驗(yàn)證整套裝置的重復(fù)性，將熱電阻放入100℃的恒溫油槽中，與二等水銀溫度計(jì)(100℃點(diǎn)二等水銀溫度計(jì)修正值-0.11℃)進(jìn)行比較，測(cè)量10次數(shù)據(jù)如下:

次數(shù)項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

二等水銀 溫度計(jì)99.8999.8999.8999.8999.8999.8999.8999.8999.8999.89

熱電阻溫度值(℃)100.1100.0100.199.9100.1100.1100.099.9100.0100.1

計(jì)算得 S==0.0823(℃ )

測(cè)量結(jié)果取一次讀數(shù)，故A類不確定度為UA=0.0823(℃)

測(cè)量結(jié)果的最大誤差為:0.21℃

五、應(yīng)用效果

由此可見，根據(jù)不確定理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均已證明，應(yīng)用數(shù)字萬用表配接鉑電阻完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)烘干箱類儀器儀表溫場的整體測(cè)試。本套裝置的特點(diǎn)在于使用儀器設(shè)備較少、易于制作、成本低廉，數(shù)字萬用表的采用使操作簡單、快捷，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化操作，可大大提高工作效率，易于現(xiàn)場測(cè)試，極具推廣價(jià)值。