淺談溫度自動檢定系統檢定工業熱電阻的方法

【摘 要】 本文主要介紹溫度自動檢定系統對熱電阻檢定的操作過程和需要注意的問題，以及檢定過程中簡單問題的處理。

【關鍵詞】 溫度自動檢定系統 熱電阻

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.10.002

1 溫度自動檢定系統的概述

溫度自動檢定系統是集計算機、控溫、自動測試等技術于一體的自動化測量裝置，可實現自動控溫—采集數據—數據處理—記錄和證書的生成。主要用于自動檢定各種工作用熱電偶、熱電阻。檢定過程除需要檢定員檢前對熱電偶/熱電阻接線外，均在計算機控制下由系統自動完成。不僅減輕了檢定員的勞動強度，提高了工作效率和測量準確度，還避免了人為誤差。

2 熱電阻的概述

熱電阻是由一個或多個感溫電阻元件組成的，帶引線、保護管和接線端子的測溫儀器。利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在工業生產中廣泛用來測量（-200～850）℃范圍的溫度，其主要特點是測溫準確度高可實現自動測量。

3 測量過程

3.1 檢前準備及檢查

（1）正確分類并編號

整理需要檢定的熱電阻，對相同分度號和線制的需要進行分類或進行人為編號（儀器自帶除外）。在編號過程中，應該注意不要用鉛筆或容易褪色的水性筆在白色石面上編號，因為當溫度升高到100℃時，大量的蒸汽會消除字跡，這樣增加重復性工作，浪費時間。

（2）檢查是否正常

在檢定熱電阻前，將熱電阻從保護管中抽出，用萬用表測量其電阻。若萬用表讀數為“0”或者萬用表讀數小于R0值，則該熱電阻已短路，必須找出短路處進行修復；若萬用表讀數為“∞”，則該熱電阻已斷路，不能使用；若萬用表讀數比R0的阻值偏高一些，說明該熱電阻是正常的。

（3）檢查水是否加滿

使用水槽前務必檢查防凍液是否加滿（直到溢流為止），否則會導致加熱管燒壞。將熱電阻插入恒溫槽中，插入深度和方式應得當。為了減少熱損失插入的深度要足夠深，規程規定合適的插入深度是在熱平衡后增加插入深度1cm，在重新達到熱平衡后電阻值的變化不應超過允差的5%。

（4）處理可拆卸的熱電阻

對保護管可以拆卸的熱電阻，為了縮短平衡時間，可將感溫元件連同引線一并從內襯管和保護管中取出，放置在內徑略大于感溫元件直徑的玻璃管中，管口用脫脂棉塞緊。

（5）正確接線

根據不同顏色的夾子所代表的性質，不同對二線、三線和四線的熱電阻接線。原則是找到熱電阻的兩端，分別接上對應夾子的兩端（比如：A、B、C、D，4個夾子中AB是一端，CD是另一端，則在檢定三線制時用A夾子和B夾子分別接在同名端的兩根相同顏色線上，C夾子和D夾子接在另外一個顏色的線上）。在接線過程中要注意夾子之間不要碰觸，以防出現短路或虛接影響過程的穩定和最終結果。如遇到接線端的螺絲生銹或松動，應盡快采取措施除銹或擰下螺絲直接把夾子接在引線處。

3.2 對溫度自動檢定系統的接線進行調整

（1）將水槽對應的控溫線正確連接到系統柜后身溫控儀的插口中。

（2）將水槽對應的控溫傳感器信號線，正確連接到水槽后身的加熱線航插座上，該線連接不好，控溫儀將檢測不到水槽內溫度，無法控溫，控溫儀將發出報警聲音。

（3）將水槽對應的動力輸出線，正確連接到水槽后身的加熱航插座上。

（4）在控溫儀的主界面下通過“設置”鍵調整本機地址，使之與水槽地址對應。

3.3 打開電腦系統軟件，掃描、輸入、選擇相關信息

（1）如果是第一次使用應首先設定軟件系統的密碼，起到安全保護作用并選擇系統參數設置界面上的“其他”標簽，點擊“標準器設置”按鈕正確選擇標準器分度號，將上級機構出具的證書參數輸入其中。

（2）對通訊參數設置進行掃描，檢驗硬件設施是否正常；如系統在掃描成功后，能返回正確的串口號，點“確定”即可。

（3）點擊“標準器設置”按鈕正確選擇本次檢定所用的標準器。

（4）點擊主界面上的“工具”按鈕，在下拉菜單中點擊“PID調試”來掃描控溫儀，成功掃描后會出現唯一可以點擊的“水槽”按鈕，雙擊打開“水槽”文件夾，讀取寫入即可。

（5）最后點擊“檢定”按鈕，對被測熱電阻的基本信息進行輸入，再驗證通道后即可開始檢定。

3.4 檢定點的選擇

根據檢定規程的規定為0℃和100℃。在0℃檢定完畢后，需要人為關閉制冷按鈕，溫度才能上升直至100℃檢定完畢，系統將自動保持待機狀態。檢定結束后可以在數據中自動生成原始記錄和證書，節省了大量的人工計算過程。

4 檢定過程中問題的處理

問題一：在掃描儀表串口時，掃描不到。

原因可能是：串口沒接或線接觸不良，處理后重新再試。

問題二：驗證通道后，發現某通道的阻值為0或不正常

原因可能是：被檢熱電阻的接線斷路或者虛連，如果調整后，依然不正?？梢耘袛嗍菬犭娮鑹牧?。

問題三：電腦的溫度隨時間波動曲線波動很大

原因可能是：標準熱電阻開路。

問題四：在溫度快達到0℃或100℃檢定點上下時曲線反復跳動，溫度平衡時間超過30分鐘，依然未進入待檢模式。

原因可能是：實驗室開窗了，導致空氣流動大，溫度變化大。

問題五：檢定0℃時，溫度一直下降到-5℃，依然在下降導致系統二次控溫，甚至達到報警溫度停止控溫。

原因可能是：墻壁上控制總動力電源的開關沒有打開，導致無法升溫。

5 小結

本文序號3.1所述是通用方法，序號3.2～3.4所述是對CST4001溫度自動檢定系統的簡介。通過對本系統的介紹，方便廣大的計量技術人員，了解溫度自動檢定系統對熱電阻的檢定，并不斷提高自身檢定水平。