施展
摘 要:數(shù)字溫度計能夠準(zhǔn)確判斷溫度,并對溫度進(jìn)行測量,通過數(shù)字的形式現(xiàn)實出來,并不是通過指針顯示,或者是水銀顯示,所以將其稱為數(shù)字溫度
計。在測溫儀器類型中,數(shù)字溫度計只是其中的一種,在實際使用上還是非常方便的,其主要是用溫度敏感元件對溫度的變化進(jìn)行測量,最終轉(zhuǎn)換成電信號。在數(shù)字溫度計出廠前要對進(jìn)行鑒定,以保證數(shù)字溫度計能準(zhǔn)確測量。本文主要從數(shù)字溫度計的檢定方法入手,對其進(jìn)行簡要分析,以期給相關(guān)工作人員帶來可利用的參考信息。
關(guān)鍵詞:數(shù)字溫度計;測量;檢定;計量
從數(shù)字溫度計本身來看,它主要是由溫度傳感器以及指示儀表這兩個部分構(gòu)成的。溫度傳感器有很多種種類,熱電偶、鉑電阻、熱敏電阻以及半導(dǎo)體等,應(yīng)用數(shù)字溫度計主要是在需要測量介質(zhì)發(fā)生了溫度變化之后,通過數(shù)字溫度計能讓其內(nèi)部的溫度傳感器對這一變化有所感受,同時在該過程中輸出一個相對應(yīng)的電信號值,然后再利用A/D轉(zhuǎn)換器對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,最終通過數(shù)字顯示器將被測介質(zhì)的溫度數(shù)值給顯示出來。在數(shù)字溫度計應(yīng)用前是需要進(jìn)一步檢定的,只有合格的溫度計才能投入使用,下面具體介紹檢定方法。
1 數(shù)字溫度計檢定條件
1.1 檢定環(huán)境條件。對數(shù)字溫度計進(jìn)行檢定的時候,要對環(huán)境條件進(jìn)行控制,確保環(huán)境溫度在20℃左右,并保證溫度差在5℃以內(nèi),環(huán)境的相對濕度要控制在45%-75%之間。將地磁場這一因素排除在外,還要排除檢定環(huán)境中額外的磁場,避免這些因素影響儀器檢定的準(zhǔn)確性。檢定儀器設(shè)備在運行方面對環(huán)境條件有著較高的要求,在實際檢定工作中一定要嚴(yán)格依照規(guī)定的要求進(jìn)行檢定。
1.2 檢定供電條件。從數(shù)字溫度計檢定的供電來看,對電源電壓的要求也很高,一般不能超過額定數(shù)值,誤差要控制在1%左右;如果是電池供電運行,在對溫度計進(jìn)行檢定的會后,必須保證在供電條件合理的范圍下操作,避免出現(xiàn)不必要的麻煩。
2 數(shù)字溫度計的檢定方法
2.1 檢查外觀。對數(shù)字溫度計的檢定,首先要檢定的是外形結(jié)構(gòu),確保外形結(jié)構(gòu)和規(guī)定的質(zhì)量要求相一致,同時保證溫度計外漏的所有部分沒有瑕疵,都是緊密連接在一起的,更不能有質(zhì)量問題或者是破損現(xiàn)象出現(xiàn)。數(shù)字溫度計的數(shù)字指示面板在應(yīng)用和運行的時候能正常顯示度數(shù),當(dāng)溫度計傾斜的時候,保證整個溫度計的內(nèi)部不會出現(xiàn)任何響聲,對溫度計的各個開關(guān)以及按鈕都進(jìn)行檢定,在每一個狀態(tài)下都進(jìn)行試驗,保證溫度計的調(diào)節(jié)功能都完好無損。另外,對溫度計進(jìn)行調(diào)節(jié)的范圍也要確定,讓其所顯示的數(shù)據(jù)都足夠清晰,并且不能有質(zhì)量問題存在,準(zhǔn)確性是基礎(chǔ)。
2.2 檢查基本誤差。其一是選擇檢定點,對于數(shù)字溫度計來說,其肩頂點最少要在保證量程5點上,要是量程控制在50℃的時候,通常量要保證子3點上,檢定點要嚴(yán)格限制在規(guī)定的測量范圍上,其他點也要在整百點或者是整十點。其二是預(yù)熱及調(diào)整,利用交流電供電溫度計進(jìn)行檢定工作前,要先做好預(yù)熱,時間最少達(dá)到15分鐘。如果是外部調(diào)領(lǐng)或者是調(diào)滿度溫度計,在預(yù)熱之后還要進(jìn)行做全面處理,檢定過程中不能調(diào)整溫度計滿度值和靈為,也不能重新處理。其三是在檢定溫度計的時候,要篩選恒溫槽以及溫度點,恒定溫度和檢定監(jiān)測點兩者的溫差不能過大,控制在0.2℃之內(nèi)為宜。其四是在檢定過程中,如果應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計作為標(biāo)準(zhǔn)儀器,要觀察每一支溫度計的零位變化,要是在檢定時候零位有較大的變化,計算過程中紅就要用標(biāo)準(zhǔn)公式,否則會有較大誤差。
2.3 波動。在這一過程中要對恒溫槽的溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,這樣才能更好的保證其溫度值一直處在溫度計量程的8成之內(nèi),在10分鐘之內(nèi)每隔一分鐘讀取一次溫度計上的顯示數(shù)值。之后再對其波動的范圍進(jìn)行計算。在這一過程中還要以溫度計顯示數(shù)值的一半當(dāng)成是溫度計合理的波動量,溫度計顯示的數(shù)值一半是要在其分辨力值之內(nèi)的,針對那些分辨力值相對比較高的溫度計, 波動兩一定要在兩個分辨力值之內(nèi)。波動兩主要是以波動偏離的中值大小來對其進(jìn)行判斷的。
2.4 絕緣電阻。在環(huán)境溫度達(dá)到 15-35℃之間,相對濕度達(dá)到 45%-75%的時候,溫度計的電源、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等等相互之間的絕緣電阻一定要在 20MΩ 以上。 溫度計電源開關(guān)應(yīng)該處在接通的位置上, 將各個電路端部的按鈕進(jìn)行一定的處理, 對于供電電壓在 50-500V 之內(nèi)的溫度計, 一定要在這一過程中采取額定直流電壓 500V 的絕緣電阻表,在執(zhí)行的過程中也應(yīng)該嚴(yán)格的按照相關(guān)的要求來進(jìn)行,在測量的過程中也保證其狀態(tài)穩(wěn)定 5s之后才能對絕緣電阻值進(jìn)行讀取處理。
2.5 絕緣強(qiáng)度。在環(huán)境溫度為(15-35)℃、相對濕度45%-75%條件下,溫度計的電源、輸入、輸出、接地端子(或外殼)相互之間(輸入端了與輸出端子間不隔離的除外)施加規(guī)定的頻率50Hz的試驗電壓,保持1min應(yīng)不出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。溫度計電源開關(guān)處于接通位置,將各電路本身端鈕短路,按上述規(guī)定的部位,在耐電壓試驗儀巨進(jìn)行測量。測量時,試驗電壓應(yīng)從零開始增加,在(5-10)s內(nèi)平滑均勻地升至試驗電壓規(guī)定值(誤差不大于10%)。
3 數(shù)字溫度計示值誤差測量不確定度評定
3.1 被檢對象。被檢對象為型 WMY,測量范圍0-100℃,分辨力為0.1℃的溫度計,最大允許誤差11.1℃。本例分析以檢定溫度點為50℃的溫度計測量不確定度評定。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)器。選用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計作為標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行檢定。
3.3 數(shù)學(xué)模型。溫度計指示值的基本誤差值/℃,被檢溫度計的示值平均值,標(biāo)準(zhǔn)溫度計的示值平均值,標(biāo)準(zhǔn)溫度計原證泉示值修正值;用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計作標(biāo)準(zhǔn)儀器時,在每次檢定后標(biāo)準(zhǔn)溫度計的零位變化值,不以標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計作標(biāo)準(zhǔn)儀器時,該項為零。
3.4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。輸入量,的不確定度來源主要是測量重復(fù)性、溫度計的分辨力、恒溫槽溫場不均勻性。
3.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。由于輸入量之間,彼此獨立不相關(guān),所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 veff=22。
結(jié)束語
數(shù)字溫度計在現(xiàn)實生活中應(yīng)用是比較廣的,和普通的水銀溫度計和指針溫度計相比,數(shù)字溫度計更加方便,準(zhǔn)確性比較高,還不會帶有有毒物質(zhì),人們也都樂于應(yīng)用數(shù)字溫度計。在長期實踐過程中,我們也能看出來,數(shù)字溫度計在應(yīng)用前的檢定工作是必不可少的,這樣能確保數(shù)字溫度計的準(zhǔn)確性,本文也對具體的檢定方法做了簡單分析,這種方法在實際中也是可以應(yīng)用,且能夠滿足數(shù)字溫度計檢定工作的需求,有較大的應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
[1]楊玉齋,邵光達(dá),陳劍,張少君.熱電偶在家電產(chǎn)品能效檢測中的使用注意事項[J].家電科技,2013(10).
[2]溫曉清,高慶中,王鳳誠,等.自校式鉑電阻數(shù)字測溫儀可靠性的實施[J].計量技術(shù),2008(5):56-58.
[3]湯磊,胡靖,張哲.數(shù)字式溫度計校準(zhǔn)方法探討[J].中國計量,2016(12):99-100.
[4]任建平.提高數(shù)字式溫度計校準(zhǔn)準(zhǔn)確性的方法[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015(35).
[5]于敏,鹿英.數(shù)字溫度計檢定方法的探討[C].中國計量測試學(xué)會,2008:134-138.