探討溫控儀表現場計量時主要的誤差來源及其解決辦法

摘要：隨著我國工業的迅速發展，現場溫度的計量工作取得了一定進步。溫控儀表是工業生產和管理時經常運用的計量溫度的工具，溫控儀表在現場溫度計量工作中具有重要作用。然而實際現場計量時，溫控儀表常受信號線及溫度校驗儀的影響，知識計量結果存有偏差，嚴重影響計量質量。所以，研究溫控儀表誤差問題具有重要意義。本文主要論述了溫控儀表的分類和計量方法、用溫控儀表進行現場計量的誤差來源及解決溫控儀表計量誤差的方法。

關鍵詞：溫控儀表；現場計量；誤差來源

1引言

溫控儀表廣泛用于工業生產中，它最大的優點是操作簡單、計量時間較短、不用拆卸探頭。溫控儀表進行現場計量過程中的誤差是儀表所顯示數值和待校點溫度間的差額。使溫控儀表出現誤差的原因有很多，例如：信號線因素、校驗儀印務、儀表選型不對、補償溫度不同、溫度傳感器因素等。其中溫度校驗儀所導致的誤差非常小，通常可以忽略，但其他因素引起的誤差都能利用一些方法來消除或減小，具體可以運用補充溫度替換、合理選取信號線、合理選擇儀表、定期檢定儀表等。

2溫控儀表的分類和計量方法

2.1溫控儀表的分類

溫控儀表運用的是溫度補償原理，根據測溫方式的不同，溫控儀表可以分成非接觸式和接觸式兩種；根據控制方式不同，可以分成數顯溫控儀表與動圈式溫控儀表。非接觸式的溫控儀表是利用熱輻射原理來測量溫度，其最大的特征是測溫反映速度快、測量溫度范圍廣，但其測量誤差很大。接觸式儀表的測量精度較高，但由于其結構較簡單，所以，不能用于測量高溫，且經常會出現測溫延遲現象。實際使用中，最常用的溫控方式是溫控儀表現場計量，這種方式操作方便，所學計量時間較短。溫控儀表被人們廣泛用于工業生產中，例如：食品加工、塑料制品制造生產中都運用溫控儀表，溫控儀表調控設備的加熱系統，確保工藝參數正確，在生產中發揮著重要作用。

2.2溫控儀表的計量方法

溫度測量控制系統主要由溫控儀表和熱電阻構成，常用的計量方法有幾種：現場整體計量溫度測量控制系統、現場計量溫控儀表、實驗室計量溫控儀表、現場計量溫控儀表、實驗室計量溫度探頭、實驗室計量溫控儀表、實驗室計量溫控儀表探頭和實驗室計量溫度探頭。最常用的計量方法是現場整體計量溫度測量控制系統和現場計量溫控儀表。第一種方法在實踐中的缺點是成本很高，且此方法要滿足很多條件。而現場計量溫控儀表具有很多優點，它操作方便、簡單，不用拆卸測溫探頭，計量時間短，所以，被人們廣泛用于各個生產領域。

3用溫控儀表進行現場計量的誤差來源

利用溫控儀表在現場測量時經常出現測量數據存有誤差問題，這些誤差來源主要有幾個方面：溫度校驗儀、信號線、補償溫度、選型不當、溫度傳感器等。目前，實際生產所運用的溫度校驗儀使用前都要經過較高標準的計量程序，儀表更加精密，不容易出現較大誤差，但也會常引起小誤差，這一誤差還不足給現場計量結果帶來影響；信號線的電阻分壓常引起溫控儀測量數據出現誤差，這種現象十分普遍，進行現場計量時，因為信號線自身有一定電阻，所以，它要分擔一些電壓，這會使總電流值降低，最后導致溫控儀表分擔電壓降低；補償溫度不同也會引起誤差，補償溫度不同多是因為溫度校驗器里的溫度補償器與溫控儀表里的溫度補償器不同，利用熱電偶測量溫度時，熱電偶測量端常放在待測的環境中，熱電偶參考端常放在室溫中，在室溫高于0℃條件下，所得溫差熱電勢的溫度會低于測量端實際溫度；選擇儀表型號時，需要確保所選儀表型號滿足要求，只有這樣才能防止誤差出現或確保儀表具有較高精確度。如果選擇儀表型號時忽視儀表精度或稍不注意，極易使現場計量數據出現誤差。

4解決溫控儀表計量誤差的方法

經過分析溫控儀表計量誤差的來源，可以得知溫度校驗儀引起的誤差非常小，可以將其忽略，其他因素引起的誤差，可以采取一些措施進行消除或降低。

4.1解決信號線的電阻分壓問題

正常情況下，分度表標準電壓是可以知道的，信號線電阻與溫控儀表電阻能夠利用歐姆表進行測量而得出。如：動圈式溫度調節儀輸入電阻是200歐姆，所以，能夠按照電壓和電流計算公式：電流=電壓/電阻，來求得溫控儀表標準電壓，指導溫控儀表標準電壓后，在利用分度表，分析并計算標準溫度值。合理選擇信號線對控制溫控儀表溫差具有重要作用，實際選擇過程中，可以充分利用公式U溫 =I*R溫、I=U標/（R信+R溫），將信號線電阻滿足一定條件，來控制誤差在較小范圍內。

4.2解決溫度補償導致的誤差

一般情況下，利用將參考端所在室的室溫與溫差電勢相加之和所對應的毫伏數，就可以準確看出溫控儀測量端實際溫度。溫控儀參考端室溫和溫差電勢相加之和是利用電路顯示在數字溫度指示儀上的，這個所利用的電路也叫參考端的補償電路。補償電路的種類有很多，補償電路運用的熱敏補償元件種類也有很多。其工作原理都是把熱敏補償元件裝設在熱電偶的接線端周圍，用補償元件測量溫度高低，進而控制補償電路的輸出電壓，最終實現補償的目的。在動圈式儀表和熱電偶相配套的電路里，通常運用參考端溫度補償器，它的工作原理和數字指示儀參考端補償電路相同。

4.3合理選擇儀表

在選擇溫控儀表時，要選取測量范圍和精度等級都能滿足實際測量要求的儀表。選擇儀表過程中，全面考慮溫控儀表的穩定程度、溫控范圍、分辨率、精度等級、操作方法、靈敏度、自動化程度、抗干擾能力等。所選溫控儀表的這些規格一定要和實際測量對象情況相符。

4.4定期檢查溫控儀表

通常情況喜愛，溫控儀表在長時間運用以后，很容易受各種外界因素影響，致使自身測量精確度下降。所以，工作人員要定期檢查與校驗溫控儀表，從而保證儀表自身計量質量，最終降低溫控儀表在現場計量時出現誤差率。

5結束語

隨著我國工業的迅速發展，人們對工業儀表儀器計量精確度的要求越來越高，這使得儀表儀器設備生產和設計標準逐步提升。溫控儀表是重要的現場計量工具，它的計量精確度對工業生產具有重要影響，導致溫控儀表在進行現場計量時出現誤差的來源有許多種，我們一定要利用有效方法，盡可能的減少溫控誤差出現概率，使溫控儀表的現場計量工作最大化的服務于生產。

參考文獻：

[1] 黃玲，陶西.溫控儀在使用中的偏差及解決方法[J].熱處理.2014（01）

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