熱工儀表與自動化儀表的檢修及校驗探討

謝 亮

（陽春新鋼鐵有限責任公司，廣東 陽江 529600）

在鋼鐵企業之中，對于生產設備而言，熱工儀表以及自動化儀表至關重要，可確保其正常運轉，因此必須以熱工儀表以及自動化儀表為對象加強其檢修校驗。而檢修校驗這項工作具有較高技術含量及其復雜性高，在全面、深入探究此項技術之后，可以從根本上提高工作效率與質量。

1 熱工儀表與自動化儀表檢修方法

1.1 直接觀察法

就熱工儀表以及自動化儀表而言，對其進行檢修的方法多種多樣，而直接觀察法是應用率最高且最為簡單的一種方法，相較于其它方法，該方法更加方便操作。直接觀察法主要適用于可以通過肉眼觀察到的儀表故障，比如在儀表中不同元件之間緊密連接與否以及某一部位發生短路與否等，利用直接觀察法均可檢修以上種種故障和問題。

1.2 儀器電壓法

直接觀察法在操作上相對簡單，即使如此它僅可解決較為表面的故障，不能有效處理儀表內部所發生的故障，此時便需應用儀器電壓法。針對儀器電壓法而言，所指的主要是相關工作人員以儀表電壓結構為依據，對相關故障和問題進行觀察與探索，工作人員第一步需要通過直接觀察法的應用明確儀表外零部件和導線的連接是否處于正常狀態，也可以在維修導線的損壞部位之后完成儀表通電操作，由此得到儀表不同部位的瞬時電壓值。按照國家儀表限制來講，相關工作人員可以分析獲取儀表某個部位所發生的故障。除此之外，相關工作者也可以利用萬用表檢測儀表中不同元件，在第一時間檢修與更換發生故障的部位。

2 校驗方法

2.1 校驗條件

儀表校驗至關重要，能夠精確地完成各種電信號的輸出操作，主要包括Ω（熱電阻電阻信號）、mA（變速器直流毫安信號）等。因此，當針對每一電信號進行測量的時候，必須合理選擇和應用標準器，嚴格控制對電信號中不確定度的測量，相比于校驗儀，應當采用誤差在20%～30%的測量儀器，并且實現對恒溫器內溫度的合理控制，使其小于等于0.05度。

2.2 校驗方法

當針對熱電阻信號校驗模擬其輸出過程的時候，能夠利用國家所制定的方法，通過四根專用連接線連接校驗儀和測量標準器，由此發現信號誤差，在此基礎上以分度表變為依據，能夠明確各種分度下溫度出現的誤差。當對熱電偶信號進行校驗模擬時，校驗儀能夠在同一時間檢驗兩項誤差，一是對冷端誤差的測量，二是對直流毫伏信號信號的輸出誤差進行判斷。具體對于測量標準器的校驗接線方式，如圖1所示。

圖1 測量標準器校準接線圖

對數字多用表進行調節，將其調到mV檔，再對量程進行合理選擇，同時連接有必要進行儀表校驗的熱電偶的輸出端，對此可采用輸出電量值法進行校驗，起點為最低值，根據輸出信號逐步進行增加，而且在使用多用表時，能夠對熱電偶所輸出的校驗點對應電量值進行控制，達到最大時為上行程，然后開始逐步下降，并利用多用表對相應的電量值進行測量，達到最低時為下行程。在此基礎上，選取出現于測量過程中的最大誤差值，將其當作儀表最大基本誤差。以儀表輸出的電量值、測量出的電量值和一定的修正值，可以計算得出基本誤差。

不過，這一方法仍舊有不足的地方。對于此種方法的運用，只能在不存在熱電偶溫度補償情況下應用連接線方式，而現如今應用率較高的自動化儀表校驗儀往往自身具有熱電偶參考端溫度自動補償功能，因此無法達到校驗儀具體校驗標準。然后，將e值引入到誤差計算過程中，卻未提供計算該值的方法。若是設定修正值為20度，而實際冷端溫度也許與這一修正值存在誤差，那么就算所應用的標準器是全世界最先進的，也不能使校驗裝置自身不確定度有所提高。針對熱工儀表和自動化儀表的校驗儀而言，主要由兩部分構成其基本誤差，一是冷端補償誤差，二是輸出直流毫伏信號誤差。當編制《檢定規程》時，相關人員已經充分考慮數字溫度儀的檢定誤差。而對于恒溫槽來說，在校驗時所提出的要求并不高，不過必須嚴格控制均勻性，確保其在0.05度以下，由此為測量精度提供重要保障。恒溫槽初始溫度t0為20℃，從不同補償導線中隨便選擇一根，然后連接冷端輸入端，通過利用水銀溫度計，可對槽溫進行測量，并且在此溫度恒定后，可以對導線端的熱電值 E1，根據 Δ1t＝E1/S0，換算成溫度 Δ1t。S0主要代表 20℃時分度號熱電偶的微分電動勢值。接著對恒溫槽溫度加以調整，使其達到t1＝t0-Δ1t，在其處于穩定狀態之后，對熱電動勢值進行測量，即E2，重復上述步驟，直到E或Δt接近0，此時便可看作槽溫與冷端的溫度相似，并且基于此對校驗儀進行跳檔，轉至測溫檔，對td和t進行讀取處理。將補償導線拆掉，換成銅線，并將其余恒溫槽連接，應當注意在恒溫槽中所插入導線水平度必須大致相同，應該在測量標準器上同時接入銅線兩端，完成補償導線熱電動勢的測量，即Δe，同時根據Δ補＝（td-t標）×S標-Δe，獲得誤差值 Δ補，并根據熱電偶的分度表，進行溫度值換算，由此可將誤差減到最小。根據相關公式計算得出熱工儀表以及自動化儀表校驗儀基本誤差，還需要整合計算結果，使其成為符合校驗儀該功能檔的分辨力。

3 結 語

總而言之，在檢修溫度測量儀表時，一般對儀表兩端輸出電量加以測量，進一步達到儀表檢驗的目的。根據熱工儀表檢驗儀實際情況來看，主要有兩部分構成其數據檢驗，一是電量輸出，二是冷端補償，通常而言較少出現儀表電量輸出失誤。往往因為儀表冷端補償輸出過程中具有不確定因素，所以能夠通過檢驗儀的應用完成不同部位不確定值的檢驗，進而檢驗儀表。對于鋼鐵企業而言，必須不斷提高對熱工儀表以及自動化儀表檢修校驗的重視程度，加強檢修技術與各種設備的更新換代，由此提高工作效率和質量。