溫度變送器調校時(shí)的誤差分析
點(diǎn)擊次數：1425 更新時(shí)間：2016-10-24
溫度變送器配用的測溫元件有熱電偶和熱電阻，其線(xiàn)制又分為二線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制三種類(lèi)型，盡管有上述的區別，但其測試的內容及原則是相同的。本文僅以調校S系列熱電阻溫變器的示值誤差為例進(jìn)行討論。
一、對標準裝置的要求
由于開(kāi)展的是調校工作，一般可根據現有設備條件并參照溫變器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。但為保證調校質(zhì)，因此對調校系統(即標準裝置)應有一定要求。按慣例標準裝置的誤差應小于被測溫變器允許誤差的1／5，對于O．1級被測溫變器應小于其允許誤差的1／3。此外，整套標準裝置的不確定度及重復性還應合乎要求。
二、關(guān)于調校方法
溫變器調校方法有兩種：
1．模擬調校法
即用模擬信號源(標準直流電阻箱)來(lái)代替與溫變器相接的測溫元件，用改變模擬信號源的輸出值來(lái)測量溫變器輸出值的方法進(jìn)行調校(在溫變器量程范圍內調校點(diǎn)不少于5點(diǎn)，正反程循環(huán)次數不少于3次)，對測量結果進(jìn)行處理后，計算出溫變器的示值誤差。此方法調校結果是溫變器和模擬信號源二者的綜合結果，不包含測溫元件的不確定度。此法是zui常用的方法，對Ⅱ、Ⅲ、S型的溫變器的調校都是適用的。
2．綜合調校法。
此法是將測溫元件與溫變器一起進(jìn)行調校，是靠改變恒溫設備溫場(chǎng)的溫度來(lái)測量溫變器的輸出調校點(diǎn)數和正反程循環(huán)次數同模擬調校法)，然后計算出溫變器的示值誤差。此方法調校結果是溫變器和測溫元件的綜合結果。此法可用來(lái)測試S系列帶測溫元件一體化溫變器，對于架裝、墻掛式溫變器很少采用。
三、標準裝置的誤差來(lái)源
標準裝置的誤差來(lái)源視不同的調校方法而定(即不同的輸入信號)現分述如下：
1．模擬調校系統誤差來(lái)源有：
1)直流電阻箱的誤差；
2)電測儀表的誤差(數字電壓表)；
3)直流穩壓電源的影響；
4)I／V變換電阻的精度影響；
5)對于讀數誤差可忽略不計。
2．綜合調校系統誤差來(lái)源有：
1)一等水銀溫度計誤差；
2)電測儀表的誤差；
3)恒溫設備溫場(chǎng)不均勻誤差；
4)直流穩壓電源的影響；
5)I／V變換電阻的精度影響；
6)測溫元件(熱電阻)的誤差；
7)讀數誤差、計算誤差、測溫元件響應時(shí)間不等引起的誤差可忽略不計。
由于各誤差彼此獨立，故總不確定度的合成上采用方和根法計算。
四．問(wèn)題討論
目前國內生產(chǎn)一體化溫變器的廠(chǎng)家較多，對于其精度等級的表示方法也不統一，有的廠(chǎng)家稱(chēng)“轉換精度”，看來(lái)這是針對溫變器本體而言，zui高的為±O．1%；有的廠(chǎng)家稱(chēng)“總體精度"，看來(lái)這是針對溫變器和測溫元件的綜合誤差而言，zui高的為±O．25%；搞清精度表示方法對用戶(hù)調校是有好處的。以總體精度為±0.25%的溫變器為例，假設其配用的測溫元件為*Pt100熱電阻，其允許偏差為士(0.15+0.2%Ⅰt Ⅰ)，當測試溫度為100℃時(shí)，其zui大允許偏差可達±0.35 %，而要使總體精度達到±0.25%的要求，只有靠調整溫變器的零點(diǎn)和量程，來(lái)與測溫元件的部份線(xiàn)性誤差進(jìn)行補償(或稱(chēng)抵消)，才能達到總體精度為±0.25%。但在現場(chǎng)使用中，測溫元件損壞是常發(fā)生的事，測溫元件更換后總體精度很難保持原來(lái)的指標，況且目前國內對*Pt100熱電阻的供貨采取協(xié)商供貨；要保證原有總體精度，只有更換測溫元件后再進(jìn)行綜合調校，而有的溫變器廠(chǎng)家并不推薦用戶(hù)自行調零點(diǎn)、量程、線(xiàn)性等，故將這些電位器隱避起來(lái)。因此，溫變器用轉換精度來(lái)表示誤差對用戶(hù)更實(shí)用，同時(shí)溫變器的調校應建立在轉換精度測試的基礎上，
綜合調校如果仍用保護套管，必須考慮傳熱誤差一這因素。
另外，還需測試測溫元件對金屬保護套管的絕緣電阻，一般要求>100M，否則在現場(chǎng)使用中會(huì )影響測量結果或造成干擾，嚴重時(shí)甚至會(huì )影響溫變器的正常運行。
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