電子壓力計的溫度性能

邸士瑩

大慶油田測試技術服務分公司

電子壓力計的溫度性能

邸士瑩

大慶油田測試技術服務分公司

目前的電子壓力計都具備溫度測試功能，耐溫有的達到125℃，而某些高精度耐溫可以高達150℃。建議根據壓力計使用的具體情況，定期做溫度周期檢定。各型號壓力計在空氣浴給出的標準溫度內示值情況比較準確，誤差均在±2℃以內。各型號壓力計到達80℃的感溫時間基本都在130 s之內。溫度傳感器外置的電子壓力計感溫時間很短，可以在10 s左右達到水浴溫度，感溫性能明顯好于溫度傳感器內置壓力計。

壓力計；溫度示值；傳感器；感溫時間

1 溫度傳感器工作原理

電子壓力計的主要部件由電子器件和電路組成，多數壓力計還具有溫度測試功能。其中溫度測試主要是由溫度傳感器經A/D轉換，再經放大電路放大，由單片機進行處理運算并存儲。

溫度傳感器有很多種類，包括熱電偶、熱電阻、紅外溫度傳感器以及模擬溫度傳感器等，常用的壓力計中溫度傳感器主要采用的是熱敏電阻材質。一般壓力計溫度傳感器被焊接在電路板上，其所感應的溫度必須經過儀器外殼與外殼腔內的空氣，溫度測量需要的感溫時間較長。

目前的電子壓力計都具備溫度測試功能，耐溫有的達到125℃，而某些高精度耐溫可以高達150℃。一般壓力計溫度傳感器與壓力傳感器都內置于儀器內部，也有一些壓力計溫度傳感器可以直接與外部環境接觸，這樣可以降低儀器的感溫時間。

2 溫度對壓力計性能影響

由于電子壓力計的主要部件是電子元器件和電路，其壓力性能必然會受到溫度的影響。為了驗證溫度對電子壓力計性能的影響情況，設計實驗如下：任意選取不同廠家電子壓力計3支，取2個溫度點（20℃和50℃）及5個壓力校準點進行鑒別力示值實驗，在每個壓力點上逐次施加微小壓力，標準鑒別力由DTYJ—2000A型壓力計校檢裝置提供。

從壓力計20℃、50℃鑒別力示值可以看出，溫度對壓力計的鑒別力反應很明顯，溫度的升高其鑒別力稍有提高，表明其靈敏度上升。

3 壓力計的溫度示值檢測

為了分析不同型號、不同精度的電子壓力計在各溫度點上的示值情況，設計實驗如下：分別選取上海富大、大慶鑫宏陽、三江航天和大慶九方4個廠家生產的電子壓力計，利用DTYJ—2000A型壓力計檢定裝置的恒溫箱，在50℃及80℃溫度下恒溫1 h，觀察壓力計的溫度示值情況。

由于DTYJ—2000A型壓力計檢定裝置的恒溫箱加溫方式是空氣浴，儀器加溫速度不是很快，分析這些儀器在兩個溫度點的溫度示值可以看出，誤差均在±2℃以內。溫度傳感器外置的壓力計儀器示值誤差在±1℃以內，溫度性能良好，通過儀器升溫曲線斜率可看出這些儀器的加溫速度，溫度傳感器外置的壓力計儀器加溫速度明顯要高于其他溫度計內置儀器。

4 壓力計的感溫性能檢測

分別選取上海富大、大慶鑫宏陽、三江航天和大慶九方4個廠家生產的壓力計，設置采樣時間后，一起投入到溫度為80℃左右的水浴中，保持15min后起出觀察其感溫示值情況。結果發現，幾乎所有的壓力計感溫時間都很短，在130 s內即可達到水浴溫度。溫度傳感器外置的壓力計感溫時間明顯少于其他型號的壓力計，基本上在10 s左右。但溫度傳感器同樣內置于壓力計內部，其感溫時間差距也很大。分析原因，認為是由于各廠家選擇的溫度傳感器、電路設計及軟件的不同對誤差有影響，且也不排除系統誤差的影響。

5 結論和建議

（1）溫度對壓力計的性能影響很明顯，溫度的升高其鑒別力稍有提高，表明其靈敏度上升。建議根據壓力計使用的具體情況，定期做溫度周期檢定。

（2）各型號壓力計在空氣浴給出的標準溫度內示值情況比較準確，誤差均在±2℃以內，溫度傳感器外置的電子壓力計溫度示值要更準確一些。建議今后進行溫度示值要求較高的試井作業時，應盡量選擇溫度傳感器外置的壓力計，避免選擇溫度示值偏差過大的壓力計。

（3）各型號壓力計到達80℃的感溫時間基本都在130 s之內。溫度傳感器外置的電子壓力計感溫時間很短，可以在10 s左右達到水浴溫度，感溫性能明顯好于溫度傳感器內置壓力計。建議進行測取井溫剖面等試井工作，應盡量選擇溫度傳感器外置壓力計。

（欄目主持關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.052