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新聞詳情
上儀讓您深入研究溫度傳感器實(shí)際校準(zhǔn)要考慮的11大主要因素：來(lái)源：熱控儀表廠作者：熱工儀表廠
上自?xún)x公司在介紹校準(zhǔn)溫度傳感器時(shí)要考慮的各種問(wèn)題之前，讓上海自動(dòng)化有限公司先看一下一般的原理。首先，由于溫度傳感器測(cè)量溫度，因此您需要具有已知溫度才能將溫度傳感器浸入水中以進(jìn)行校準(zhǔn)。不可能“模擬”溫度，但是 必須使用溫度源創(chuàng)建實(shí)際溫度 。 您可以生成準(zhǔn)確的溫度，也可以使用校準(zhǔn)的參考傳感器來(lái)測(cè)量生成的溫度。例如，您可以將參考傳感器和要校準(zhǔn)的溫度傳感器插入液?。ㄗ詈檬菙嚢璧模┲校缓罂梢栽谠摐囟赛c(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。可替代地，可以使用所謂的干塊溫度源。例如，使用攪拌式冰浴可在0°C（32°F）點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)提供非常好的精度。對(duì)于工業(yè)和專(zhuān)業(yè)校準(zhǔn)，通常使用恒溫槽或干燥塊。可以對(duì)它們進(jìn)行編程，以將溫度加熱或冷卻到某個(gè)設(shè)定點(diǎn)。在某些工業(yè)應(yīng)用中，通常的做法是定期更換溫度傳感器，而不是定期校準(zhǔn)溫度傳感器。  1-處理溫度傳感器 不同的溫度傳感器具有不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)和不同的機(jī)械強(qiáng)度。在溫度實(shí)驗(yàn)室中用作參考傳感器的最精確的SPRT（標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)）溫度傳感器非常脆弱。我們的溫度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室人員說(shuō)，如果SPRT接觸到東西，以便您可以聽(tīng)到任何聲音，則必須在進(jìn)一步使用之前檢查溫度傳感器。幸運(yùn)的是，大多數(shù)工業(yè)溫度傳感器都堅(jiān)固耐用，并且在正常處理下仍可幸免。有一些工業(yè)溫度傳感器非常堅(jiān)固耐用，因此可以承受相當(dāng)粗暴的處理。但是，如果您不確定應(yīng)該校準(zhǔn)的溫度傳感器的結(jié)構(gòu)，最好還是安全一點(diǎn)。像處理SPRT一樣處理任何溫度傳感器都沒(méi)有錯(cuò)，除了機(jī)械沖擊之外，溫度的非常快速的變化可能會(huì)阻塞并損壞溫度傳感器或影響精度。 2-準(zhǔn)備 通常沒(méi)有很多準(zhǔn)備工作，但是需要考慮一些事項(xiàng)。首先，2020年6月26日上海上儀進(jìn)行目視檢查，以確保溫度傳感器看起來(lái)還不錯(cuò)，并確保它沒(méi)有彎曲或損壞，并且導(dǎo)線(xiàn)看起來(lái)還不錯(cuò)。外部污染可能是一個(gè)問(wèn)題，因此最好知道溫度傳感器的使用位置以及所測(cè)量的介質(zhì)類(lèi)型。校準(zhǔn)之前，您可能需要清潔溫度傳感器，特別是如果您打算使用液體浴進(jìn)行校準(zhǔn)。可以在校準(zhǔn)之前測(cè)量RTD溫度傳感器的絕緣電阻，這是為了確保溫度傳感器沒(méi)有損壞并且溫度傳感器與機(jī)箱之間的絕緣足夠高。絕緣電阻下降會(huì)導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤，并表示溫度傳感器損壞。 3-溫度源 如前所述， 您需要一個(gè)溫度源 來(lái)校準(zhǔn)溫度傳感器，只是無(wú)法模擬溫度。為了工業(yè)目的，最常使用溫度干燥塊，它既方便又便攜，通常足夠準(zhǔn)確。為了獲得更高的精度要求，可以使用液浴。無(wú)論如何，這通常都不容易攜帶，但可以在實(shí)驗(yàn)室條件下使用。對(duì)于零攝氏度，通常使用攪拌式冰浴。它非常簡(jiǎn)單且價(jià)格適中，但零點(diǎn)精度卻很高。為了獲得最準(zhǔn)確的溫度，使用了溫度傳感器。這些非常準(zhǔn)確，但也很昂貴，這些通常用于準(zhǔn)確的（和認(rèn)可的）溫度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室。 4-參考傳感器 溫度是由上一章中提到的一些熱源產(chǎn)生的。顯然，您需要非常高精度地知道熱源的溫度。干塊和液體浴提供了一個(gè)內(nèi)部參考傳感器，用于測(cè)量溫度。但是，為了獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，您應(yīng)該使用單獨(dú)的精確參考傳感器，該溫度傳感器插入的溫度與要校準(zhǔn)的溫度傳感器的溫度相同。這種參考傳感器將更準(zhǔn)確地測(cè)量要校準(zhǔn)的溫度傳感器正在測(cè)量的溫度。自然，參考傳感器應(yīng)具有有效的可追溯校準(zhǔn)。將參考傳感器發(fā)送出去進(jìn)行校準(zhǔn)比發(fā)送整個(gè)溫度源要容易得多。 至于熱力學(xué)特性，參考傳感器與要校準(zhǔn)的溫度傳感器應(yīng)盡可能相似，以確保它們?cè)跍囟茸兓瘯r(shí)的行為相同。參考傳感器和要校準(zhǔn)的溫度傳感器應(yīng)浸入溫度源的相同深度。通常，所有溫度傳感器都浸入干燥塊的底部。對(duì)于非常短的溫度傳感器，由于它們只會(huì)將有限的深度浸入溫度源中，因此會(huì)變得更加困難，并且您應(yīng)確保將參考傳感器浸入同樣深的深度。在某些情況下，這需要使用專(zhuān)用的短參考傳感器。使用溫度傳感器，您不需要任何參考傳感器，因?yàn)闇囟然谖锢憩F(xiàn)象，并且根據(jù)其性質(zhì)非常精確。 5-測(cè)量溫度傳感器的輸出信號(hào) 大多數(shù)溫度傳感器的電輸出（電阻或電壓）需要進(jìn)行測(cè)量并轉(zhuǎn)換為溫度。因此，您需要具有一些用于測(cè)量的設(shè)備。一些溫度源還提供了溫度傳感器的測(cè)量通道，包括被測(cè)設(shè)備（DUT）和參考。如果測(cè)量電輸出，則需要使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將其轉(zhuǎn)換為溫度。在大多數(shù)工業(yè)情況下，您將使用可以為您進(jìn)行轉(zhuǎn)換的測(cè)量設(shè)備，因此您可以方便地以溫度單位（攝氏度或華氏度）查看信號(hào)。測(cè)量所用的含義，請(qǐng)確保您知道設(shè)備的準(zhǔn)確性和不確定性，并確保其具有有效的可追溯校準(zhǔn)。 6-浸入深度 校準(zhǔn)溫度傳感器時(shí)，浸入深度（將溫度傳感器插入溫度源的深度）是重要的考慮因素之一。我們的溫度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室人員在使用攪拌式液體浴時(shí)給出了以下經(jīng)驗(yàn)法則： —1％的精度-浸沒(méi)5個(gè)直徑+感應(yīng)元件的長(zhǎng)度 —0.01％的精度-浸沒(méi)10個(gè)直徑+感應(yīng)元件的長(zhǎng)度 —精度為0.0001％-浸入15個(gè)直徑+感應(yīng)元件的長(zhǎng)度 攪拌液浴中的熱傳導(dǎo)比干法塊中的熱傳導(dǎo)好，并且所需的浸入深度更小。對(duì)于干塊，建議使用浸泡15倍于溫度傳感器直徑的長(zhǎng)度加上溫度傳感器元件的長(zhǎng)度。因此，如果您有一個(gè)直徑為6毫米的溫度傳感器，其內(nèi)部有一個(gè)40毫米的元件，則將其浸入（6 x 15毫米+ 40毫米）130毫米的位置。有時(shí)很難知道實(shí)際元素在溫度傳感器內(nèi)部有多長(zhǎng)時(shí)間，但是應(yīng)該在溫度傳感器規(guī)格中提及。另外，您應(yīng)該注意溫度傳感器元件的位置（它并不總是在溫度傳感器的最尖端）。應(yīng)將要校準(zhǔn)的溫度傳感器和參考傳感器浸入相同的深度，以使實(shí)際溫度傳感器元件的中點(diǎn)位于相同的深度。自然，對(duì)于非常短的溫度傳感器，不可能將其浸入很深的位置。這是校準(zhǔn)短溫度傳感器時(shí)不確定性高的原因之一。 7-穩(wěn)定 請(qǐng)記住，溫度傳感器始終會(huì)測(cè)量自己的溫度！溫度變化非常緩慢，您應(yīng)始終等待足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使所有部件均穩(wěn)定在目標(biāo)溫度下。當(dāng)您將溫度傳感器插入溫度中時(shí)，總是需要一段時(shí)間才能使溫度傳感器的溫度達(dá)到該溫度并穩(wěn)定下來(lái)。您的參考傳感器和要校準(zhǔn)的溫度傳感器（DUT）可能具有非常不同的熱力學(xué)特性，尤其是在機(jī)械上有所不同的情況下。通常，與溫度校準(zhǔn)有關(guān)的最大不確定性之一可能是校準(zhǔn)執(zhí)行得太快。如果您最經(jīng)常校準(zhǔn)類(lèi)似類(lèi)型的溫度傳感器，明智的做法是進(jìn)行一些類(lèi)型測(cè)試以了解這些溫度傳感器的行為。 8-溫度傳感器手柄 溫度傳感器手柄部分或過(guò)渡結(jié)點(diǎn)通常會(huì)受到熱度的限制。如果加熱太熱，可能會(huì)損壞溫度傳感器，確保您知道要校準(zhǔn)的溫度傳感器的規(guī)格。如果要在高溫下校準(zhǔn)，建議使用溫度屏蔽罩來(lái)保護(hù)溫度傳感器手柄。 9-校準(zhǔn)溫度范圍 使用溫度傳感器時(shí)，通常不會(huì)校準(zhǔn)溫度傳感器的整個(gè)溫度范圍。在校準(zhǔn)范圍的最高點(diǎn)時(shí)，您應(yīng)該小心。例如，如果在太高的溫度下校準(zhǔn)，RTD溫度傳感器可能會(huì)永久漂移。同樣，溫度傳感器溫度范圍的最冷點(diǎn)可能很難/昂貴地進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，建議校準(zhǔn)溫度傳感器將要使用的溫度范圍。 10-校準(zhǔn)點(diǎn) 在工業(yè)校準(zhǔn)中，您需要選擇足夠的校準(zhǔn)點(diǎn)才能看到溫度傳感器是線(xiàn)性的。通常，在整個(gè)范圍內(nèi)校準(zhǔn)3到5個(gè)點(diǎn)就足夠了。如果您知道溫度傳感器可能不是線(xiàn)性的，則取決于溫度傳感器的類(lèi)型，可能需要獲取更多的點(diǎn)。如果您校準(zhǔn)溫度傳感器并且計(jì)劃根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果計(jì)算系數(shù)，則需要在合適的溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)才能計(jì)算系數(shù)。在認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室中校準(zhǔn)溫度傳感器時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的最小不確定性來(lái)選擇點(diǎn)。 11-調(diào)整/微調(diào)溫度傳感器 不幸的是，大多數(shù)溫度傳感器無(wú)法調(diào)節(jié)或調(diào)整。因此，如果發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)錯(cuò)誤，則無(wú)法進(jìn)行調(diào)整。相反，您將需要使用系數(shù)來(lái)校正溫度傳感器的讀數(shù)。在某些情況下，您可以補(bǔ)償溫度測(cè)量回路其他部分（變送器或DCS中）的溫度傳感器誤差。
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