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[摘 要]本文着重阐述了如何利用数字万用表和铂电阻进行温度类仪器仪表温场测试的一种新方法,分析了其工作原理、性能特点,并对其整机性能进行校验比对。
[关键词]数字万用表 铂电阻 温度
一、引言
温度类仪器仪表的校验/测试工作,常规的方法是将温度测量一次热电偶、热电阻和二次显示仪表拆卸下来,送到实验室进行精密测量检定。但是,随着科学技术的快速发展工业用恒温箱或烘干箱制作更加精密,温度测量部分很难拆卸,且反复拆装会带来仪器设备不必要的损坏和人员安装错误造成不必要的损失。同时,实验室检测利用数字万用表实现温度类仪器仪表的现场测试工作周期较长,影响生产单位的正常工作,造成一定的经济损失。目前,我单位作为油田技术检测部门还不能实现对上述仪器仪表的整体测量工作,若新购置一台新设备需要花费几十万元的资金。为了节约成本,提高工作效率,本人根据多年的工作经验,并经过反复的理论分析和实践验证,提出利用数字万用表配接热电阻实现整体测温的一种新方法。该方法具有操作简单,适用性强,易于推广等特点。
二、工作原理
整套装置主要由6半数字万用表和工业铂电阻(Pt100)组成。接线方式采用四线制方法,可以消除引线电阻的影响。V1、V2分别接数字万用表的电压测量端,Ω1、Ω2分别接数字万用表的电阻测量端。在测量过程中数字万用表功能档置于欧姆“Ω”测量档。这样数字万用表所显示的电阻值即为热电阻累加实际值。将此热电阻值查《工业铂热电阻(Pt100)分度表》即得所测量温度值。整机工作原理框图如图所示:
三、热电阻的选择及改制
工业热电阻多为二线制或三线制(A、B级),建议采用三线制热电阻,但必须进行适当的改制即将三线制改四线制。三线制是在感温元件的一端引出两根引线,另一端引处一根引线,我们就是在一根引线端增加一根引线,实现四线制接法,以此消除引线电阻带来的影响,提高测量精度。感温元件涂以聚脂漆,四根引线装入有四孔的瓷珠套管中,然后装入金属套管或石英玻璃管中,最好用绝缘材料粉末充满其间,最后焊上封头即为改制完毕。
四、校验比对
为了验证整套装置的重复性,将热电阻放入100℃的恒温油槽中,与二等水银温度计(100℃点二等水银温度计修正值-0.11℃)进行比较,测量10次数据如下:
次数项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二等水银 温度计 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89
热电阻温度值(℃) 100.1 100.0 100.1 99.9 100.1 100.1 100.0 99.9 100.0 100.1
计算得 S==0.0823(℃ )
测量结果取一次读数,故A类不确定度为UA=0.0823(℃)
测量结果的最大误差为:0.21℃
五、应用效果
由此可见,根据不确定理论分析和实验结果均已证明,应用数字万用表配接铂电阻完全可以实现对烘干箱类仪器仪表温场的整体测试。本套装置的特点在于使用仪器设备较少、易于制作、成本低廉,数字万用表的采用使操作简单、快捷,实现数字化操作,可大大提高工作效率,易于现场测试,极具推广价值。
[关键词]数字万用表 铂电阻 温度
一、引言
温度类仪器仪表的校验/测试工作,常规的方法是将温度测量一次热电偶、热电阻和二次显示仪表拆卸下来,送到实验室进行精密测量检定。但是,随着科学技术的快速发展工业用恒温箱或烘干箱制作更加精密,温度测量部分很难拆卸,且反复拆装会带来仪器设备不必要的损坏和人员安装错误造成不必要的损失。同时,实验室检测利用数字万用表实现温度类仪器仪表的现场测试工作周期较长,影响生产单位的正常工作,造成一定的经济损失。目前,我单位作为油田技术检测部门还不能实现对上述仪器仪表的整体测量工作,若新购置一台新设备需要花费几十万元的资金。为了节约成本,提高工作效率,本人根据多年的工作经验,并经过反复的理论分析和实践验证,提出利用数字万用表配接热电阻实现整体测温的一种新方法。该方法具有操作简单,适用性强,易于推广等特点。
二、工作原理
整套装置主要由6半数字万用表和工业铂电阻(Pt100)组成。接线方式采用四线制方法,可以消除引线电阻的影响。V1、V2分别接数字万用表的电压测量端,Ω1、Ω2分别接数字万用表的电阻测量端。在测量过程中数字万用表功能档置于欧姆“Ω”测量档。这样数字万用表所显示的电阻值即为热电阻累加实际值。将此热电阻值查《工业铂热电阻(Pt100)分度表》即得所测量温度值。整机工作原理框图如图所示:
三、热电阻的选择及改制
工业热电阻多为二线制或三线制(A、B级),建议采用三线制热电阻,但必须进行适当的改制即将三线制改四线制。三线制是在感温元件的一端引出两根引线,另一端引处一根引线,我们就是在一根引线端增加一根引线,实现四线制接法,以此消除引线电阻带来的影响,提高测量精度。感温元件涂以聚脂漆,四根引线装入有四孔的瓷珠套管中,然后装入金属套管或石英玻璃管中,最好用绝缘材料粉末充满其间,最后焊上封头即为改制完毕。
四、校验比对
为了验证整套装置的重复性,将热电阻放入100℃的恒温油槽中,与二等水银温度计(100℃点二等水银温度计修正值-0.11℃)进行比较,测量10次数据如下:
次数项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二等水银 温度计 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89 99.89
热电阻温度值(℃) 100.1 100.0 100.1 99.9 100.1 100.1 100.0 99.9 100.0 100.1
计算得 S==0.0823(℃ )
测量结果取一次读数,故A类不确定度为UA=0.0823(℃)
测量结果的最大误差为:0.21℃
五、应用效果
由此可见,根据不确定理论分析和实验结果均已证明,应用数字万用表配接铂电阻完全可以实现对烘干箱类仪器仪表温场的整体测试。本套装置的特点在于使用仪器设备较少、易于制作、成本低廉,数字万用表的采用使操作简单、快捷,实现数字化操作,可大大提高工作效率,易于现场测试,极具推广价值。