邸士瑩

大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司

電子壓力計(jì)的溫度性能

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目前的電子壓力計(jì)都具備溫度測(cè)試功能，耐溫有的達(dá)到125℃，而某些高精度耐溫可以高達(dá)150℃。建議根據(jù)壓力計(jì)使用的具體情況，定期做溫度周期檢定。各型號(hào)壓力計(jì)在空氣浴給出的標(biāo)準(zhǔn)溫度內(nèi)示值情況比較準(zhǔn)確，誤差均在±2℃以內(nèi)。各型號(hào)壓力計(jì)到達(dá)80℃的感溫時(shí)間基本都在130 s之內(nèi)。溫度傳感器外置的電子壓力計(jì)感溫時(shí)間很短，可以在10 s左右達(dá)到水浴溫度，感溫性能明顯好于溫度傳感器內(nèi)置壓力計(jì)。

壓力計(jì)；溫度示值；傳感器；感溫時(shí)間

1 溫度傳感器工作原理

電子壓力計(jì)的主要部件由電子器件和電路組成，多數(shù)壓力計(jì)還具有溫度測(cè)試功能。其中溫度測(cè)試主要是由溫度傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)放大電路放大，由單片機(jī)進(jìn)行處理運(yùn)算并存儲(chǔ)。

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(jì)中溫度傳感器主要采用的是熱敏電阻材質(zhì)。一般壓力計(jì)溫度傳感器被焊接在電路板上，其所感應(yīng)的溫度必須經(jīng)過(guò)儀器外殼與外殼腔內(nèi)的空氣，溫度測(cè)量需要的感溫時(shí)間較長(zhǎng)。

目前的電子壓力計(jì)都具備溫度測(cè)試功能，耐溫有的達(dá)到125℃，而某些高精度耐溫可以高達(dá)150℃。一般壓力計(jì)溫度傳感器與壓力傳感器都內(nèi)置于儀器內(nèi)部，也有一些壓力計(jì)溫度傳感器可以直接與外部環(huán)境接觸，這樣可以降低儀器的感溫時(shí)間。

2 溫度對(duì)壓力計(jì)性能影響

由于電子壓力計(jì)的主要部件是電子元器件和電路，其壓力性能必然會(huì)受到溫度的影響。為了驗(yàn)證溫度對(duì)電子壓力計(jì)性能的影響情況，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：任意選取不同廠家電子壓力計(jì)3支，取2個(gè)溫度點(diǎn)（20℃和50℃）及5個(gè)壓力校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行鑒別力示值實(shí)驗(yàn)，在每個(gè)壓力點(diǎn)上逐次施加微小壓力，標(biāo)準(zhǔn)鑒別力由DTYJ—2000A型壓力計(jì)校檢裝置提供。

從壓力計(jì)20℃、50℃鑒別力示值可以看出，溫度對(duì)壓力計(jì)的鑒別力反應(yīng)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(jì)的溫度示值檢測(cè)

為了分析不同型號(hào)、不同精度的電子壓力計(jì)在各溫度點(diǎn)上的示值情況，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：分別選取上海富大、大慶鑫宏陽(yáng)、三江航天和大慶九方4個(gè)廠家生產(chǎn)的電子壓力計(jì)，利用DTYJ—2000A型壓力計(jì)檢定裝置的恒溫箱，在50℃及80℃溫度下恒溫1 h，觀察壓力計(jì)的溫度示值情況。

由于DTYJ—2000A型壓力計(jì)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(gè)溫度點(diǎn)的溫度示值可以看出，誤差均在±2℃以內(nèi)。溫度傳感器外置的壓力計(jì)儀器示值誤差在±1℃以內(nèi)，溫度性能良好，通過(guò)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(jì)儀器加溫速度明顯要高于其他溫度計(jì)內(nèi)置儀器。

4 壓力計(jì)的感溫性能檢測(cè)

分別選取上海富大、大慶鑫宏陽(yáng)、三江航天和大慶九方4個(gè)廠家生產(chǎn)的壓力計(jì)，設(shè)置采樣時(shí)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的壓力計(jì)感溫時(shí)間都很短，在130 s內(nèi)即可達(dá)到水浴溫度。溫度傳感器外置的壓力計(jì)感溫時(shí)間明顯少于其他型號(hào)的壓力計(jì)，基本上在10 s左右。但溫度傳感器同樣內(nèi)置于壓力計(jì)內(nèi)部，其感溫時(shí)間差距也很大。分析原因，認(rèn)為是由于各廠家選擇的溫度傳感器、電路設(shè)計(jì)及軟件的不同對(duì)誤差有影響，且也不排除系統(tǒng)誤差的影響。

5 結(jié)論和建議

（1）溫度對(duì)壓力計(jì)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(jù)壓力計(jì)使用的具體情況，定期做溫度周期檢定。

（2）各型號(hào)壓力計(jì)在空氣浴給出的標(biāo)準(zhǔn)溫度內(nèi)示值情況比較準(zhǔn)確，誤差均在±2℃以內(nèi)，溫度傳感器外置的電子壓力計(jì)溫度示值要更準(zhǔn)確一些。建議今后進(jìn)行溫度示值要求較高的試井作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度傳感器外置的壓力計(jì)，避免選擇溫度示值偏差過(guò)大的壓力計(jì)。

（3）各型號(hào)壓力計(jì)到達(dá)80℃的感溫時(shí)間基本都在130 s之內(nèi)。溫度傳感器外置的電子壓力計(jì)感溫時(shí)間很短，可以在10 s左右達(dá)到水浴溫度，感溫性能明顯好于溫度傳感器內(nèi)置壓力計(jì)。建議進(jìn)行測(cè)取井溫剖面等試井工作，應(yīng)盡量選擇溫度傳感器外置壓力計(jì)。

（欄目主持關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.052