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对热电阻检定方法及装置的研究
点击次数:468 发布时间:2015-05-27

概述
  热电阻是中低温区zui常用的一种温度检测器,它的主要特点是测量精度高,性能稳定,被广泛应用于工业测温。但目前检定程序及手法的繁琐,使得检定工作效率低下。对检定工作的研究及改进是检定工作的必然及重要方向。
一、检定方法及装置的研究
1、检定热电阻温度计执行的是JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》,规程中热电阻的检定有以下5 个方面:1、外观检查;2、绝缘电阻的测量;3、稳定性试验;4、允差的检定;5、实际电阻温度系数的要求。其中对电阻允差的检定zui为复杂,同时也zui为重要。主要是由检定员通过对热电阻温度计自动检定装置及热电偶热电阻温度计检定软件的操作来完成。
2、热电阻温度检定装置正常运行条件,必须满足以下两个方面:1、热电阻接线的正确、通道的畅通。2、热电阻内部元件及电桥的完好。但在实际的检定工作当中,通道的畅通及电阻的完好是要通过多次且复杂的测量、专业技术人员的反复操作、安装才能达到的,所以使得热电阻、双金属温度计检定的准确度及效率大大降低。
二、项目意义
1、通过对工业用铂、铜热电阻检定方法及热电阻温度计标准装置的研究,利用ZH1023A热电阻温度计标准装置本身结构及原理,找出影响线路通畅的原因以及判别热电阻优略的方法,在实际工作工总结出一套简便的检定操作手法,更大的发挥装置本身的检测价值,使热电阻的检定过程更准确、更简便、更快捷。确保热电阻温度计检定工作更好的开展与检定结果的准确可靠,为生产装置温度参数的控制提供有力保障。
2、通过对热电阻温度计自动检定装置中高精度数字电压表与双十路自动扫描部分的研究与技术开发应用,优化ZH1023 热电阻温度计自动检定装置的检定操作步骤,提高检定度与检定效率,降低人员及成本消耗。
三、方法研究与应用
1、研究
通过两组热电阻的检定时间记录可以看出,每组热电阻的检定时间都基本在两个小时左右。如遇到不合格被检件,还要对不合格件做重新、单独检定,不仅效率低下,而且造成检定成本的大大增加;如遇到反复多次检定无结果的情况,还将对被检热电阻做不合格判定,这不仅给检定工作的工作效率造成极大的影响,也造成检定准确度的大大降低,因此热电阻电阻值的检测和被检元件的连线是影响检定效率的主要因素,而扫线通过与否是检定能否进行和热电阻合格与否的关键。
2、解决方案
热电阻温度计标准装置的开发及应用
1、通过对ZH1023A热电阻温度计标准装置各部分的结构、原理及作用的分析可以看出,装置本身带有一个2010 型美国Keithley 进口高性能数字万用表,它的结构精密,量程,测量稳定性高,精度可达七位半。但以往的检测工作中它的应用却于热电阻连线是否是通路的检测,这不是仅是设备本身价值的巨大浪费,更是设备重复性操作、效率低下成因。
2010 型七位半低噪声数字万用表具有产品测试所需的高分辨率、快速、高精度等特点,非常适合精密传感器、A/D和D/A转换器、基准源、连接头、开关等产品的测试。2010 采用了与2000、2001、2002 相同的高速低噪声A/D 转换器技术,七位半的分辨率;zui低噪声100nV rms;可重复性7ppm DCV;内置10 通道扫描卡主机架;小功率电路和低功率测试模式;15 种测试功能,包括RTD和热电偶温度测量;内置比率测量功能;测试台测试;生产测试(尤其低阻值元器件);多点扫描/测量方案。
2、Keithley 高性能数字万用表在被检热电阻电阻值、及扫线判定方面的应用。
将Keithley 高性能数字万用表应用于热电阻内部感温元件及、引线及接线端子的检测中。
在检定中完成被检件外观、连线的操作之后,观察高性能数字万用表示值,当示值稳定在0. 11064±0. 00002 V时,则可以判定被检热电阻的完好,扫线可以进行。
当被检热电阻示值超出0. 11064±0. 00002 V范围时,基本可判定被检热电阻为不合格元件,内部感温元件、引线及接线端子有破损,将无法进行检定,扫线将无法通过。若示值初始在0. 11064±0. 00002 V,但无法稳定,并程迅速衰减的形态,则可初步判定被检热电阻内部感温元件、引线及接线端子基本完好,可进行下步检定,但可能出现超差,检定不合格。
当被检热电阻示值显示<0. 0000002 V时,则可判断此热电阻短路。
应用前检定程序:1 外观2 热电阻阻值的检3 连线4 建档、分组5扫线6 选定检定点7设定恒温槽8检定测应用后检定程序:1 外观2 连线3 建档、分组4 利用高性能数字万用表进行检测5 选定检定点6设定恒温槽7检定通过实验可以看出在检定时间的耗用上可提高检定效率约50-60%。从检定准确度角度分析,由于增加了示值检测的应用,可以通过观察示值显示范围来判定被检热电阻的故障原因,便于排除故障,对热电阻做进一步的检定,从而大大降低误判和漏判机率的发生。
对高性能、高分辨率、快速、高精度、高稳定性先进设备新能力的开发应用,大大提高检定度;七位半的分辨率大大提高了测量精度,使检测数据更加;清晰明了的示值显示,数字化分析判断,更科学、更严谨;新方法的应用提高了检定效率,缩短了检定时间,减少了检定成本;且高速低噪声A/D转换器技术,创造出检测环境,提升检定质量;示值检测判断热电阻故障因素,准确、快速,减少误判、漏判机率。使原本难以判定、控制的步骤变得直观、易控、稳定、可靠。此项工作方法的应用可提高检定效率65%以上,提高检定准确率2-8%。为企业温度计检定工作的正常开展与检定结果的准确可靠,生产装置温度参数的控制奠定了基础,为企业化工产品质量控制提供了保障,别外大大减轻了一线技术监测工人的劳动强度,促进企业人性化管理。

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