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摘要:温度计量在许多领域都能被使用,而且地位十分重要,如果温度计量准确度不高的话,将直接影响生产领域的发展,严重的话将带来一定的安全隐患。现阶段,温度计在使用的过程中经常受到一些因素的影响,从而导致检测结果的异常。
关键词:温度计量;传感传输技术;问题
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-04-006
前言
温度是一个物理量,用来表征物体的冷热程度。温度只能通过物体的某些物理特性随温度的变化而间接地表示出来,不能直接测量。温度测量方法可分为接触测量和非接触测量。非接触测量是指传感器在测量过程中不与被测物体直接接触,而是利用被测物体的辐射能量随温度的变化进行检测。接触测量是指传感器直接与被测物体接触,感受被测物体的温度变化。
1 热电效应
加热物体中的电子随着温度梯度从高温区向低温区移动,产生电流或电荷积累。这种现象称为热电效应。热电偶是基于热电效应原理。将热电偶的两个连接点中的一个放在温度场中测量温度,即热端,另一端为基准端,称为冷端。冷端与测量仪器相连。如果热端和冷端之间存在温差,测量仪器可以测量被测介质在热端的温度。热电势随温度变化。当热电偶材料均匀时,热电势只与材料的成分和冷端与热端的温差有关。它与热电偶电极的几何尺寸无关。在测量中,通常要求冷端温度恒定,热电势是被测温度T的单值函数。
2 技术优势
热电偶作为温度测量装置,可以广泛用于工业生产,因此,它与自己拥有的多种技术优势有着密不可分的关系。热电偶的技术优势体现在以下几个方面 : 一是该设备本身具有很宽的测量范围,整体性能相对稳定。二是热电偶在温度测量上准确度高。在温度测量过程中,设备与被测量对象直接接触,因此不受中间介质的影响。第三,热电偶热响应时间比较快,对温度变化反应非常灵活。第四,热电偶可以在 -40℃到 +1600℃的区间范围内进行连续温度测量。第五,热电偶结构简单,机械强度高,寿命长,安全可靠。
3 计量误差产生原因
(1)安装、传热,因为热电偶在使用时,会被直接插入到被测介质之中,所以其安装合理性以及传热性能等,均会对温度测量结果精准性产生直接影响。当两者温度存在明显差异时,便会产生计量误差。
(2)热电动势,作为热电偶重要组成,热电极加工所选用材料,和热电动势大小有着极为紧密的联系。在运用热电偶实施温度测量时,参考端会处于不断变化的状态,并不会始终保持在同一数值,所以在运用仪表展开温度数值测量过程中,很容易会产生误差。
(3)动态响应,动态响应问题指的是,在热电偶进入到被测介质之后,指示响应时间过长,严重超出标准时间的状况。在实施测量过程中,如果无法保持热电偶和被测物质温度变化的同步,便会引发动态响应问题,会造成测量数值出现严重偏差。
4提高温度计量工作有效性的策略
4.1完善计量设备现场检定工作程序
4.1.1确定计量设备的类型及应用范围
对于一些尺寸大、对于移动后会导致检定失败或错误的特殊设备,要将其设置在固定的检测条件之下,并制定完善的维护方案,只有这样,才能提高验证工作的效率和结果的可靠性。
4.1.2遵循既定的检定原则
对于计量单位而言,其在使用相关计量设备时要遵照国家计量检定规范,首先,要明确和判断现场测量设备的种类和应遵循的检定规程,确保现场检定方案符合计量技术规范,从而就能提高资源的使用效率和工作效率。
4.1.3加强测量软件的管理
在对软件进行测量时,要同时利用传感器,这样才能提高软件测量的准确性。此外,对于软件测量而言,其实质是测量系统显示的单元和处理单元的办法。因此,在实际软件测量过程中,在设备配置法的基础上,对综合不确定温度的计算方法进行了逆转。
4.1.4计量标准进行定期维护
在进行现场计量检定时,要在规定时间内将检定结果与标准进行对比,只有这样,才能提高检定数据的准确性和可靠性。同时,要保持计量检定标准,确保检定的操作过程规范且能够对数据进行良好的保管。在验证单位提交验证申请前,应做好充分的准备工作,主要包括验证类型、验证方法的评估,以及检定方案设计等方面,只有制定科学完善且可操作的检定计划,才能与客户进行良好的沟通,从而才能提高检定工作的效率和质量。
4.2使用有效标识
对于恒温加热器的检定过程而言,在实际测量过程中,需要将验证结果与软件的标准值进行比较。如果测量结果与测量要求一致,可直接颁发测量合格标志,如果实际的测量结果与标准的计量要求之间存在一定的差异性,那么要签订禁用标识,而且还要结合实际的差值范围对测量软件进行改进。测量软件改进以后,要再次进行检定,如果仍然无法达到标准要求,则要对该软件签发报废标识。此外,在实际测量过程中,对于测量软件的测量使用标识,应确保其与测量仪器的标识一致。一般来说,如果无法粘贴彩色徽标,则在应用软件的计算机硬件周围粘贴彩色徽标,则利用在硬件旁悬挂卡片的方式进行标记。
4.3热电偶测量的注意事项
对于热电偶而言,主要利用闭路产生的温差来测量温度,本质是温度敏感元件,它也可以看作是一个能量转换器,把热能转换成电能。因此,在实际测温过程中,操作人员要重点关注热电偶的特点,同时,还要注意以下几个方面:第一,对于热电偶工作过程中的热电势而言,它是工作端两端温度函数的差,而不是熱电偶冷端与工作端温差的函数。因此,在实际过程中,操作人员要对这两个方面进行明确的区分。第二,由于热电偶制作的材料存在一定的均匀性,而且热电偶两端产生的温度与热电势和热电偶的生产材料之间存在直接联系,与原件本身的外形构造无关。第三,操作人员首先要确定热电偶两端的热电偶丝材料的组成部分,然后利用热电偶的热电势来判断热电偶的温差,这样才能得到准确的结果。
参考文献
[1]杨蔚.计量器具现场校准、检定、测试管理方法的探讨[J].计量与测试技术,2015(5):15-16.
[2]任智江,范祎萌,赵耀.计量器具现场检定、校准管理方法的探讨[J].仪器仪表标准化与计量,2015(5):42-44.
作者单位:昆山市计量测试所
关键词:温度计量;传感传输技术;问题
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-04-006
前言
温度是一个物理量,用来表征物体的冷热程度。温度只能通过物体的某些物理特性随温度的变化而间接地表示出来,不能直接测量。温度测量方法可分为接触测量和非接触测量。非接触测量是指传感器在测量过程中不与被测物体直接接触,而是利用被测物体的辐射能量随温度的变化进行检测。接触测量是指传感器直接与被测物体接触,感受被测物体的温度变化。
1 热电效应
加热物体中的电子随着温度梯度从高温区向低温区移动,产生电流或电荷积累。这种现象称为热电效应。热电偶是基于热电效应原理。将热电偶的两个连接点中的一个放在温度场中测量温度,即热端,另一端为基准端,称为冷端。冷端与测量仪器相连。如果热端和冷端之间存在温差,测量仪器可以测量被测介质在热端的温度。热电势随温度变化。当热电偶材料均匀时,热电势只与材料的成分和冷端与热端的温差有关。它与热电偶电极的几何尺寸无关。在测量中,通常要求冷端温度恒定,热电势是被测温度T的单值函数。
2 技术优势
热电偶作为温度测量装置,可以广泛用于工业生产,因此,它与自己拥有的多种技术优势有着密不可分的关系。热电偶的技术优势体现在以下几个方面 : 一是该设备本身具有很宽的测量范围,整体性能相对稳定。二是热电偶在温度测量上准确度高。在温度测量过程中,设备与被测量对象直接接触,因此不受中间介质的影响。第三,热电偶热响应时间比较快,对温度变化反应非常灵活。第四,热电偶可以在 -40℃到 +1600℃的区间范围内进行连续温度测量。第五,热电偶结构简单,机械强度高,寿命长,安全可靠。
3 计量误差产生原因
(1)安装、传热,因为热电偶在使用时,会被直接插入到被测介质之中,所以其安装合理性以及传热性能等,均会对温度测量结果精准性产生直接影响。当两者温度存在明显差异时,便会产生计量误差。
(2)热电动势,作为热电偶重要组成,热电极加工所选用材料,和热电动势大小有着极为紧密的联系。在运用热电偶实施温度测量时,参考端会处于不断变化的状态,并不会始终保持在同一数值,所以在运用仪表展开温度数值测量过程中,很容易会产生误差。
(3)动态响应,动态响应问题指的是,在热电偶进入到被测介质之后,指示响应时间过长,严重超出标准时间的状况。在实施测量过程中,如果无法保持热电偶和被测物质温度变化的同步,便会引发动态响应问题,会造成测量数值出现严重偏差。
4提高温度计量工作有效性的策略
4.1完善计量设备现场检定工作程序
4.1.1确定计量设备的类型及应用范围
对于一些尺寸大、对于移动后会导致检定失败或错误的特殊设备,要将其设置在固定的检测条件之下,并制定完善的维护方案,只有这样,才能提高验证工作的效率和结果的可靠性。
4.1.2遵循既定的检定原则
对于计量单位而言,其在使用相关计量设备时要遵照国家计量检定规范,首先,要明确和判断现场测量设备的种类和应遵循的检定规程,确保现场检定方案符合计量技术规范,从而就能提高资源的使用效率和工作效率。
4.1.3加强测量软件的管理
在对软件进行测量时,要同时利用传感器,这样才能提高软件测量的准确性。此外,对于软件测量而言,其实质是测量系统显示的单元和处理单元的办法。因此,在实际软件测量过程中,在设备配置法的基础上,对综合不确定温度的计算方法进行了逆转。
4.1.4计量标准进行定期维护
在进行现场计量检定时,要在规定时间内将检定结果与标准进行对比,只有这样,才能提高检定数据的准确性和可靠性。同时,要保持计量检定标准,确保检定的操作过程规范且能够对数据进行良好的保管。在验证单位提交验证申请前,应做好充分的准备工作,主要包括验证类型、验证方法的评估,以及检定方案设计等方面,只有制定科学完善且可操作的检定计划,才能与客户进行良好的沟通,从而才能提高检定工作的效率和质量。
4.2使用有效标识
对于恒温加热器的检定过程而言,在实际测量过程中,需要将验证结果与软件的标准值进行比较。如果测量结果与测量要求一致,可直接颁发测量合格标志,如果实际的测量结果与标准的计量要求之间存在一定的差异性,那么要签订禁用标识,而且还要结合实际的差值范围对测量软件进行改进。测量软件改进以后,要再次进行检定,如果仍然无法达到标准要求,则要对该软件签发报废标识。此外,在实际测量过程中,对于测量软件的测量使用标识,应确保其与测量仪器的标识一致。一般来说,如果无法粘贴彩色徽标,则在应用软件的计算机硬件周围粘贴彩色徽标,则利用在硬件旁悬挂卡片的方式进行标记。
4.3热电偶测量的注意事项
对于热电偶而言,主要利用闭路产生的温差来测量温度,本质是温度敏感元件,它也可以看作是一个能量转换器,把热能转换成电能。因此,在实际测温过程中,操作人员要重点关注热电偶的特点,同时,还要注意以下几个方面:第一,对于热电偶工作过程中的热电势而言,它是工作端两端温度函数的差,而不是熱电偶冷端与工作端温差的函数。因此,在实际过程中,操作人员要对这两个方面进行明确的区分。第二,由于热电偶制作的材料存在一定的均匀性,而且热电偶两端产生的温度与热电势和热电偶的生产材料之间存在直接联系,与原件本身的外形构造无关。第三,操作人员首先要确定热电偶两端的热电偶丝材料的组成部分,然后利用热电偶的热电势来判断热电偶的温差,这样才能得到准确的结果。
参考文献
[1]杨蔚.计量器具现场校准、检定、测试管理方法的探讨[J].计量与测试技术,2015(5):15-16.
[2]任智江,范祎萌,赵耀.计量器具现场检定、校准管理方法的探讨[J].仪器仪表标准化与计量,2015(5):42-44.
作者单位:昆山市计量测试所