溫度計量指的是對溫度的測定和處理, 從而通過對溫度的計量來相應地控制產品的質量、 生產安全性等。實現溫度計量的方法有很多, zui為常見的有溫度一次儀表的檢定、 溫度二次儀表的校準、 環境濕度校準等。溫度一次儀表指的是熱電偶、 熱電阻等一些現場溫度傳感零件, 溫度的二次儀表指的是與溫度傳感器相搭配, 通過接受其信號來測量溫度的儀表, 主要有模擬式、 動圈式、 自動平衡儀式、 數顯式等, 輸入的方式有熱電偶和熱電阻等。在實際的溫度計量中, 對于中低溫的測量多用薄膜溫度計、 熱電阻、 壓力溫度計、 雙金屬溫度計等, 在中高溫的測量主要用熱電偶。對于一些常見的問題進行分析和解決, 可以有效地保證計量工作的性。
一、 溫度計量工作中常見的問題
(一)溫度儀表突然達到上限溫度。在進行熱電偶溫度儀的配接時通常會發生儀表指針達到上限溫度的情況。在遇到這種問題時首先要考慮熱電偶是否有斷路的現象, 不要誤認為儀表出現了問題而更換儀表。熱電偶發生斷路后, 由于儀表具有斷路保護的功能, 當儀表達到上限溫度的時候保護設備及時停止通電加溫, 防止超出溫度帶來更大的設備損失。
(二)用戶更換熱電偶的操作失誤。很多用戶在進行熱電偶的更換時, 由于設備的正負極標識的不清楚, 導致工作人員沒有及時注意到熱電偶的極性, 連接的時候出現正負極反接的現象, 這時儀表會反向顯示, 使得操作人員誤認為是儀表設備的問題而更換儀表。在進行 S 型偶和 K 型偶的極性判定時, 可以采用如下方法:用磁鐵清輕觸兩級, K 型偶的負極會有明顯的磁感, 而 S 型偶只需要用手輕輕折幾下兩級即可, 用于負極的材料是純鉑, 因此較軟的一級是負極。在更換熱電偶的時候, 還會出現正負極連接正確, 但是補償導線接反的現象。熱電偶的正負極接反會由溫度的反向顯示被發現, 而補償導線接反就不易被發現, 雖然溫度上也會有一些顯示, 但是由于儀表的顯示溫度比實際的溫度要低一些, 并且與熱電偶冷端與儀表階段之間的溫差有著一定的, 熱電偶具有反向補償的作用, 因此在成的測量溫度差比不用補償導線的誤差還要大, 因此在進行測量的時候只有熱電偶和補償導線極性都安裝正確, 才能保證計量的性。
(三)熱敏電阻的測溫。在進行熱敏電阻的測溫系統操作時, 無論是采用溫度傳感器還是測溫儀表都無法很好地完成檢定, 因此在進行計量的時候需要將整套的測溫設備拆卸下來, 將溫度傳感器放在恒溫槽中, 從而讀取出儀表的顯示數值, 并且與標準水銀溫度的檢測值進行對比, 從而完成的校準工作。
(四)全浸式溫度的插入深度不夠。現階段計量工作使用的標準的水銀溫度計是全浸式的, 因此在測量工作中會出現檢定人員沒有將溫度計插入的足夠深, 從而導致溫度計產生的溫度與實際的溫度有偏差。比如在對溫度標尺刻度在距離恒溫槽液不同距離的數值計算發現, 溫度計拔高時顯示值在減小, 在高溫的時候下降的幅度會更大。在 180℃ 的實際溫度下當溫度標尺的刻度與溫槽液面距離在 10mm 和80mm 之間的時候會產生超出 0. 1℃的誤差, 會直接造成檢定結果的誤判, 因此在進行溫度計的檢定時, 需要按照要求插入足夠的深度。
(五)環境溫度濕度測量缺少統一的規范。在進行環境溫濕度測量的時候, 采用的測量設備種類繁多, 有部分的校準有一定的規范, 比如培養箱、 干燥箱、 箱式電阻爐、 恒溫恒濕箱等, 但是也有很多測量沒有相應的校準規范, 比如恒溫水浴鍋、 恒溫加熱器等, 在對這些地方進行測量的時候通常選擇的是用戶的常用溫度, 這個時候容易出現問題的就是分布溫度傳感器。溫度傳感器的數量和分布需要地復現出用戶實際操作時的狀態, 數據采集的時間需要覆蓋一個溫度波動周期以上, 只有這樣才能很好地校正設備的溫度偏差、 溫度均勻度等。但是很多計量工作人員沒有很好地與用戶進行溝通, 從而不能很好地進行環境溫濕度測量校準。
二、 解決溫度計量問題的處理方法
(一)按照測量的標準進行。利用一般的測量設備進行計量驗證時, 首先需要了解測量設備的測量過程, 從而確定在測量的過程中執行哪些技術文件, 技術文件即測量設備在進行計量驗證時參照的依據。技術文件有設計圖紙、 技術規范、 試驗及化驗規范、 實現操作細則、 物品的稱量細則、 環境安全檢測標準等, 通常情況下這些文件中規定了計量設備的操作規范和被計量物品參數的計量標準要求, 在計量工作中要規范進行。
(二)導出顧客要求。顧客要求指的是顧客對產品被測參數的要求, 在進行顧客要求導出時, 主要通過技術要求導出, 從而導出顧客對測量過程的要求, 然后再導出對測量的使用設備的計量要求。在測量的過程中有一個特殊的過程是計量檢定, 通過被檢計量器具來測量被檢對象, 測量的設備為計量的標準, 按照測量的檢驗規范來執行檢定規程, 計量器具的基本要求就是檢定規定的示值允差。對于符合檢定規程要求的計量器具可以頒發檢定的合格證書, 完成顧客要求。需要說明的是, 在對計量進行驗證的時候, 無論計量人員使用何種標準, 都可以按照一般測量的基本要求對測量進行檢定標準的檢驗。只有符合了基本的計量要求的檢定工具才可以應用到檢定工作中。
(三)標準化管理模式。對于測量軟件的管理要達到計量器具的標準管理模式, 一般的測量設備在進行計量驗證的時候要符合管理的判定原則, 通常按照計量檢定規程即可。相對于一般測量, 在進行軟件的測量時, 首先根據計量要求導出的方法進行導出, 這樣做的原因是測量軟件往往需要配合傳感器一同使用, 其相當于一個測量系統的顯示單元和方法處理單元, 因此對于軟件測量的計量要求是在設備分配方法的基礎上, 將合成不確定溫度的計算方法進行反向使用。
(四)使用有效的標識。在對恒溫加熱器進行檢定的時候, 需要將測量機結果與測量過程對測量軟件的標準進行比較, 對于滿足計量要求的要簽發計量合格標識, 對于不滿足標準計量要求的要簽發禁用標識, 并且對測量軟件進行標準化的改進。在改進后仍然達不到標準要求的軟件要簽發 “報廢” 的標識。對于測量軟件的計量使用標識和計量器具的確定標識要一致, 比如采用彩色標識粘貼在軟件相配用的計算機硬件周圍, 不能粘貼彩色標識的要采用卡片的方式交給軟件的使用者保管, 或者采用懸掛的方式懸掛在使用硬件的旁邊。
在進行計量工作的時候, 由于人為操作帶來的問題, 給計量工作的校準帶來了一定的誤差, 因此在溫度計量測定、校準的時候一定要按照相關的操作標準規范進行, 從而減少溫度測量的誤差, 使得溫度計量更加。
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