恒温油槽在温度计量检定应用中稳定性分析

来源 :科学时代·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fwaiting
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】恒温槽的技术性能的优劣决定着计量、校准工作的质量。本论文通过实验分析研究了温度计量检定规程规定的恒温槽温场平衡条件,发现了其中规定的一些数据存在的不足,并找出了较佳方案,为进一步缩短检定时间、节省人力物力的消耗、提高检定质量奠定了基础。
  【关键词】油槽;恒温;稳定性;分析
  对恒温油槽温场到达恒定温度点后温度达到处处相等的时间间隔、温度均匀的几何最大范围、以及在升温过程中温度搅拌器搅拌的最佳速度等,到目前为止都是笼统的一个简单的模糊要求或设计。很显然:1、温场温度到达恒定温度点后,达到均匀度要求的时间越短越好,时间越长对恒温设备的稳定性要求就越高;如果根据不同的温场用某种方法对温场进行监控,也许在低于10分钟的时间内就达到要求,由此就可进入下一个环节的操作;2、温场升温到指定检定点并恒定下来的时间长短,除了与加热速度有关外,主要由搅拌器的搅拌速度决定,如果调整不当,很容易造成温场温度振荡或升温速度慢,从而造成上述时间大幅度延长且难以恒定下来。
  一、恒温油槽稳定性测试系统的设计
  电路组成如下:被测温场→温度传感器→数据采集仪←→计算机→键盘/显示器/打印机。此过程中测试系统传感器的输出信号,经数据采集仪采集并转换成输出给电脑,由电脑进行数据处理,并与电脑进行通讯,由此可完成对测试结果的存储、计算和打印等。
  1、被测温场
  采用北京新航科电有限公司生产的ZH1001型恒温油槽作为被测对象。该油槽由温度控制系统完成控温,其基本组成包括核心部件多功能高精度数字电测量仪表、关键部件多路自动扫描开关以及计算机打印机及配套软件,通过控制电路多路接口,将各个智能化功能部件连成系统网络,属于目前生产的较先进产品,可作为研究与应用的基础平台。
  2、温度传感器
  采用二等标准铂热电阻温度计,因铂热电阻的稳定性和线性度均比较好,所以在此采用二等铂热电阻做为传感器。
  3、数据采集仪(扫描开关)
  采用油槽控制系统自带配置的10通道扫描开关,扫描开关寄生电势≤0.4μν
  由六位半数字电测仪表进行显示,其数字电压表的准确度为0.003%,分辨率0.01μν,同时与电脑进行通讯,具有数据采集、存储、图象显示等功能。
  4、控制系统软件
  该软件系中国北京中航机电研究所开发研制经中国计量研究院授权生产的计量管理软件,该软件可通过设置使整个系统处于完全自动工作状态,各个智能部件完全置于PC机的控制下,按程序自动完成回路自检、启动控温系统加热恒温,当温度稳定达到规程要求时,自动完成数据测量和采集、数据处理和保存并可自动形成结果文件,直至证书打印等,只需要进行鼠标按提示操作即可。
  可对玻璃液体温度计、压力式温度计、铂热电阻、热敏电阻、热电偶、以及熱电信号为输入、输出信号的二次仪表等通过电脑设置进行自动检定、管理。本设计中主要应用该软件对油槽的加热速度、温场波动性、温场稳定性、温场均匀性进行监测。
  二、 恒温油槽稳定性分析
  本论文根据国家质量监督检验检疫总局发布的环境试验设备温度、湿度校准规范进行了大量的实验,并进行分析研究如下:
  1、温度计插入位置:油槽工作区域的水平平面中心;插入深度:下层距底2cm;搅拌速度:中速;实验过程温度:75-100℃;100-150℃;150-200℃;200-250℃。其到达设定检定要求条件后温场恒温10分钟进行记录数据。通过测试发现:
  (1)相同的温度间隔内,温度越高其加热速度越小,到达检定规定要求的时间越长;(2)在温场到达整个0.02℃/min后,在设定恒温时间内温场波动一直不超过0.02℃/min,因此温场恒温时间可视具体情况缩短;(3)该恒温槽在中心点的温度控制偏差随控制温度的升高而增大,但在1.6℃左右变化。
  2、温度计插入位置:油槽工作区域的侧距壁1cm,插入深度:下层距底2cm、搅拌速度:中速,实验过程温度:25-100℃;100-150℃;150-200℃;200-250℃。其到达设定检定要求条件后温场恒温10分钟进行记录数据。通过测试发现:
  (1)在200-250℃升温过程中,出现加热速度减小,而到达检定规定要求的时间较短现象;造成原因:温度越高其热交换越快,同时侧面的位置比中心位置热交换充分;(2)除了25-100℃过程外,其他温度段在升温过程中,温场到达0.02℃/min后的恒温时间超过设定时间10分钟,说明存在短暂的超过0.02℃/min的情况又重新进行调节的过程。但在设定恒温时间内温场波动基本不超过0.02℃/min,因此温场恒温时间仍可视具体情况缩短;(3)该恒温槽在侧距壁1cm点的温度控制偏差仍随控制温度的升高而增大,但在1.6℃左右;(4)温场到达0.02℃/min的时间增长(比中心下层2cm)。原因是:该恒温油槽是通过外加热电阻丝将部分油加热后通过搅拌与内桶油进行热交换,则温场面积越大,距离中心越远的位置受热流影响越大,温度波动就越频繁,越不容易稳定下来。
  3、温度计插入位置:油槽工作区域的最外侧距壁1cm,插入深度:几何中心,搅拌速度:中速,实验过程温度:58-100℃;100-150℃;150-200℃;200-250℃。其到达设定检定要求条件后温场恒温10分钟进行记录数据。通过测试发现:
  (1)该位置出现温度波动超过规定0.02℃/min的较多。原因:该恒温槽的加热丝在工作区域的最内侧,因此,最前位置是热交换较慢(与内、侧位置比)的位置,那么,热损失影响相对显得较大,此位置的温度也就越不容易达到稳定。
  (2)最突出的温度段是200-250℃。原因:恒温油槽的油到此温度段期间蒸发速度加大,在加热搅拌的同时也加速了油槽内油的蒸发,即热损失影响进一步加大,造成加热速度临时性调节加大,致使温场波动加大,从而造成上述现象出现。
  (3)该恒温槽在最外距壁1cm点的温度控制偏差仍随控制温度的升高而增大,但在1.6℃左右。
  通过上述实验分析发现:出现恒温时间超长现象,除了上述因素外,还有可能是搅拌速度设置不合适造成的,而在不同的温度段都设置成统一的搅拌速度显然存在一定的不科学性。
  三、分析结论
  在实际计量检定中或其他应用中,就可以将每个点的恒温时间缩短最大10min或5-10min(人们习惯用恒温4min),那么整个检定过程就可缩短半小时以上,再利用上述实验结果中的较佳方案进行检定,则4-5小时可以完成的恒温过程,有望在3小时以内完成。
  参考文献:
  [1] 国家质量技术监督局,JJG1030一91,恒温槽技术性能测试规范,北京:1991
  [2] 国家质量监督检验检疫总局,JJF1101-2003,环境试验设备温度、湿度校准规范,北京:2003.
  [3] 国家质量技术监督局,JJG130一2004,工作用玻璃液体温度计检定规程,北京:2004.
  [4] 国家质量技术监督局,JJG351一1996,工作用廉金属热电偶检定规程,北京:1996.
其他文献
【摘 要】在任何工程项目的施工过程中,工程技术交底都扮演着重要角色,是提高工程质量的有效保障。本文将从目前水利工程技术交底的实际出发,分析水利工程技术交底的内容,进而阐述其在施工中的意义,最后提出水利工程技术交底在施工过程中的注意事项,希望能给工程技术交底带来一定的益处。  【关键词】水利工程;技术交底  进入二十一世纪以来,伴随着国民经济的迅速发展,我国城市化进程明显加快,推动了水利工程的不断发
【摘 要】为了确保冲沙泄洪闸水工建筑物的安全性、可靠性和耐久性,因此,要对其进行适时的检测和评估。其检测和评估是有一定的流程,检测技术人员要严格按照流程并参照相关规定和标准要求进行检测和评估。本文简要介绍了冲砂泄洪闸水工建筑物检测与评估的一般流,并阐述了相关的检测和评估方法。  【关键词】水工建筑物;监测;评估  冲沙泄洪闸水工建筑物的检测和评估是为了改善冲砂泄洪闸的可靠性指标,使其达到较好水平的
【摘 要】在新的经济背景下,我国的冶金技术得到了迅速的发展,冶金机械设备的安装工程也在逐步走向规范。本文介绍了冶金机械设备安装的具体流程,并对冶金设备安装施工各个环节的要点进行了分析。  【关键词】冶金;机械设备;安装;调试;要点  随着经济的发展和社会的进步,越来越多的企业安装了冶金机械设备,在工作过程中,如果任何一台机器出现了故障,企业的生产工作就不能连续的进行,因此,我们应该有效地控制冶金机
【摘 要】在橡胶生产企业中,经常会将离心风机作为辅助设备来使用。离心风机主要用于除尘和通风设备中,旋风除尘器设备和布袋除尘器设备等都需要使用功能离心风机来对设备进行除尘,这样既能够为橡胶生产企业创造出整洁干净的生产环境,也能够保障企业生产人员的身心健康。本文主要介绍了在橡胶工业中常用到的离心风机,阐述了风机产生噪声的分类和产生噪声的主要机理,分析了离心风机噪声级如何进行换算,然后从风机噪声的机构、
【摘 要】工业风机通流表面的涂护技术,有助于实现对腐蚀、磨损通流部件的快速修复,能够延长风机的寿命,更好的降低成本,因此,要加强工业风机通流表面涂护技术的运用。本文主要从刷涂、抹涂、喷涂以及浸涂这四个方面对工业风机通流表面的涂护技术进行分析。  【关键词】工业风机;通流表面;涂层;防护  工业风机的金属通流部件包括叶轮、机壳、叶片等,其表面容易受到湿份、颗粒、腐蚀性介质的腐蚀、磨损、冲刷等而造成损
【摘 要】中央空调施工安装作为一项严格、复杂的工程,被广泛应用于公共场所和大型建筑工程。由于各种因素影响,在施工安装中仍然存在很多问题,对后期治理和使用过程都造成了很大的影响。本文结合我国中央空调施工安装,从图纸设计、排风系统、新风系统、室内天花板以及检修口对存在问题和改进措施进行了简要的探究和阐述。  【关键词】中央空调;施工安装;存在问题;处理措施  自改革开放以来,我国公共场所和大型建筑工程
【摘 要】近年来,电子海图技术的发展十分迅速。随着电子海图数据量的增加,对电子海图显示的数据处理能力提出了更高的要求。本文以S-57电子海图为例,在分析S-57理论数据模型及数据结构基础上,对S-57电子海图的读取、存储及显示进行了介绍,为电子海图的应用及进一步推广起到了很好的参考作用。  【关键词】电子海图;数据结构;读取;存储;显示  近十年来,随着计算机技术的发展,电子海图的应用于发展十分迅
【摘 要】在自然界当中,任何材料都不是绝对密实的,其内部都或多或少地存在孔隙或某些缺陷,它们的存在在某种程度上都对材料的许多性质产生着非常重要的影响,所以,从根本上认识材料内部孔隙及其特征,并弄清其形成和变化规律,对于正确控制、选择和使用材料以及按所需性能设计和制造材料都有着非常重要的意义。  【关键词】孔隙;结构特征;关系  1.材料内部孔隙的基本结构特征  1.1孔结构特征  材料内部孔隙的多
【摘 要】低压断路器是配电系统中常见的电气设备,其操作机构直接影响到配电系统运行的安全可靠性。为此,本文通过介绍低压断路器操作机构的结构及工作原理,着重分析了断路器操作机构的受力计算过程及结构特征,并提出一些个人见解,以供类似研究借鉴。  【关键词】低压断路器;操作机构;工作原理;受力计算  随着科学技术的快速发展,城市配电系统得到逐步的完善,越来越多的电气设备应用在配电系统中,这对系统运行的安全
【摘 要】某电厂双背压单流程凝汽器水冷机组,长期真空严密性试验发现会出现高压侧与低压侧结果偏差很大等异常现象,对此进行长期总结和分析,对结果重新有一定的认识,进而对真空严密性试验进行优化,为凝汽器高低压侧的严密性提供更准确的信息。  【关键词】真空严密性;优化  1.引言  汽轮机凝汽器真空是汽轮机安全、稳定、经济运行的重要指标,凝汽器真空低会减少蒸汽在汽轮机的有效焓降[1],增加真空泵耗电率,增