摘要:在科技快速發(fā)展的當(dāng)前背景下，工業(yè)熱電阻在各領(lǐng)域中也獲得了更大的發(fā)展空間,同時工業(yè)熱電阻自身雖然具有運行性能高、結(jié)構(gòu)簡便易于運維等優(yōu)勢,但其檢定的效果卻一直差強人意,故為從根本上提升工業(yè)熱電阻自身的運行實效性,對其檢定過程中所出現(xiàn)的偏差進(jìn)行分析也已成為相關(guān)領(lǐng)域工作人員研究的課題之一。
1工業(yè)熱電阻的相關(guān)概述
1.1工業(yè)熱電阻的概念
工業(yè)熱電阻實質(zhì)上是一種溫度測量的傳感設(shè)備, -般情況下，工業(yè)熱電阻會與溫度的變送裝置、調(diào)節(jié)裝置及顯示裝置共同組成實際生產(chǎn)過程中的溫度控制及測量系統(tǒng),以保障實際生產(chǎn)的安穩(wěn)性。
在工業(yè)熱電阻中，其主要是測量物質(zhì)在受到外界及內(nèi)部溫度的影響而產(chǎn)生的電阻變化率,同時隨著工業(yè)熱電阻被廣泛應(yīng)用在不同的生產(chǎn)活動中，其也衍生出了多種不同外觀及種類,但這些工業(yè)熱電阻的基本功能與結(jié)構(gòu)依然沒有特別大的變化。
1. 2工業(yè)熱電阻的工作原理分析
工業(yè)熱電阻中熱電阻主要就測量物質(zhì)在受到不同溫度影響所產(chǎn)生的電阻變化情況,而在工業(yè)熱電阻的實際運行過程中，物質(zhì)電阻的變化會由工業(yè)熱電阻中的儀表表現(xiàn)出來。不***如此,工業(yè)熱電阻對與運行環(huán)境也有著較高的要求,環(huán)境內(nèi)部溫度應(yīng)保持在十五至三十五攝氏度之間,濕度也應(yīng)始終處于百分之八十以下，由此可見，工業(yè)熱電阻在實際檢定過程中所體現(xiàn)出的偏差性也應(yīng)與其運行環(huán)境具有直接的關(guān)系。
1. 3工業(yè)熱電阻的特點
工業(yè)熱電阻較之其他溫度測量設(shè)備而言具有以下幾個特點:一,工業(yè)熱電阻具有壓簧式的結(jié)構(gòu)部件,因此其具有較高的抗振動性能;二,工業(yè)熱電阻不同尋常的溫度測量角度很大程度上的提升了溫度測量結(jié)果的準(zhǔn)確性;第三，工業(yè)熱電阻結(jié)果較為簡單且穩(wěn)固，因此適用于不同種類的工業(yè)生產(chǎn)所要求溫度測量;第四,工業(yè)熱電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所具有的薄膜電阻構(gòu)件能夠大大提升其自身物理性能，并具有較強的穩(wěn)定性與可靠性。
1.4工業(yè)熱電阻的主要結(jié)構(gòu)
現(xiàn)階段常見的工業(yè)熱電阻主要由溫度傳感裝置、引線、結(jié)構(gòu)保護(hù)管以及接線裝置等構(gòu)件組成,同時不同種類的工業(yè)熱電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)也存在著-定的差異性,具體而言,鎧裝工業(yè)熱電阻除基本溫度傳感及測量裝置之外，還具有絕緣材料及鋼結(jié)構(gòu)套管等;而端面工業(yè)熱電阻的溫度傳感裝置擁有一層電阻絲,其主要被應(yīng)用在物體外部的溫度測量上。
2工業(yè)熱電阻的檢定方式
2.1電位差計檢定方式
在現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)過程中,工業(yè)熱電阻被大量應(yīng)用在中低溫測量及統(tǒng)-控制環(huán)節(jié),以此從根本上保障其在運行期間的穩(wěn)定性及可靠性,對其進(jìn)行不同方式的檢定也成為相關(guān)工業(yè)企業(yè)與研究人員需完成的工作:之一。
電位差計檢定方式主要基于國家及有關(guān)部門針對工業(yè)熱電阻所制定的檢定標(biāo)準(zhǔn),同時其在檢定過程中需應(yīng)用到電位差計裝置測量尚未進(jìn)行檢定的物質(zhì)在不同溫度環(huán)境中所出現(xiàn)電阻系數(shù)變化。同時電位差計檢定.方式中,也涉及到了大量輔助型儀器,諸如:電池、電位差計裝置、電阻等,因此操作起來過于繁雜。
2.2電橋測量檢定方法
相較于電位差計檢定方式而言,電橋測量檢定方式主要應(yīng)用的是測溫電橋裝置,并通過其他設(shè)備的共同配合,從而對工業(yè)熱電阻在檢測物體內(nèi)部電阻的過程進(jìn)行直接的測量,同時電橋測量檢測的方式對外部運行環(huán)境具有較高的標(biāo)準(zhǔn),且測量方式也略顯復(fù)雜,因此非常容易在檢定過程中出現(xiàn)誤差。不***如此,電橋測量裝置在實際運行過程中也易出現(xiàn)的磨損與氧化等問題，檢定成本過大。
3工業(yè)熱電阻檢定中產(chǎn)生偏差的原因及控制
工業(yè)熱電阻的檢定方法有兩種,一是電位差計檢定,主要是基于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用電位差計來對尚未檢定物質(zhì)在不同溫度條件下的電阻系數(shù)變化進(jìn)行測量,在檢定過程中不***需要用到電位差計，還需要大量的輔助設(shè)施,包括電阻、電池、導(dǎo)線等,操作相對繁瑣;二是電橋測量檢定,主要是運用測溫電橋裝置與其他設(shè)備的配合,針對工業(yè)熱電阻檢測物體內(nèi)部電阻的過程進(jìn)行測量,這種檢定方式對于外部環(huán)境要求較高,而且測量方式復(fù)雜,檢定過程容易出現(xiàn)誤差。
3.1水三相點瓶使用偏差
水三相點瓶在工業(yè)熱電阻運行中發(fā)揮出的主要作用是保溫,在對特殊種類金屬的溫度進(jìn)行檢定時通常會用到，例如,在《工業(yè)鉑、銅熱電阻》(JJG229- 2010)中,明確提出，應(yīng)該利用水三相點瓶及其保溫容器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計電阻值的測定,水三相點瓶對于工業(yè)熱電阻后期測量結(jié)果存在直接影響，如果其無法正常運行，還可能會導(dǎo)致工業(yè)熱電阻的運行風(fēng)險?；诖?需要技術(shù)人員重視水三相點瓶的使用，而一旦操作失誤,就可能導(dǎo)致工業(yè)熱電阻的檢定偏差:一是在水三相點瓶中放入標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計之前,將必要的預(yù)冷環(huán)節(jié)忽略。實際上，在對水三相點瓶進(jìn)行操作前,要求檢測人員需預(yù)先將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計放入到相應(yīng)的制冷恒溫槽中,做好必要的預(yù)冷處理工作,等到溫度計顯示數(shù)值與水三相點瓶一致,或者兩者之間的誤差不超過0.01℃時,才能進(jìn)行測量,分析原因，主要是在利用熱電阻進(jìn)行溫度測量的過程中，必然伴隨著-定的熱量交換,容易引發(fā)傳熱誤差,通過對溫度計的預(yù)冷處理,能夠避免將外界溫度代入瓶中,從而杜絕傳熱現(xiàn)象引發(fā)的測量偏差;=是在水三相點瓶完成凍制后,立即投入使用。實際上,剛剛凍制好的水三相點瓶三相點溫度偏低,凍制過程較大的過冷度會導(dǎo)致冰晶尺寸偏小，容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力,如果立即將其應(yīng)用到溫，度測量中，過于強烈的內(nèi)外溫差不***會對工業(yè)熱電阻檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響,嚴(yán)重的甚至可能引發(fā)安穩(wěn)事故。因此,正確的操作應(yīng)該在將凍制好的水三相點瓶于接近0.01℃的環(huán)境下放置30min,待其穩(wěn)定后再投入使用，這樣能夠確保冰晶尺寸合理,去除應(yīng)力作用,從而保證測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
3.2電測設(shè)備使用偏差
結(jié)合《工業(yè)鉑、銅熱電阻》(JJG229-2010)分析,對于A級乃至AA級電阻的檢定,需采用0.005級或者更高等級的電測設(shè)備。在不斷的發(fā)展過程.中,很多市級計量部門開始將原本的電測設(shè)備更換為了對應(yīng)等級的數(shù)字.多用表,但是在這種情況下，很容易出現(xiàn)因為電測設(shè)備操作不當(dāng)引發(fā)的測量偏差。具體來講，一是沒有做好量程選擇工作。合理的量程對于測量.檢定工作有著非常重要的作用，如果量程選擇偏高,則會對測量準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響,如果量程選擇偏低,可能導(dǎo)致測量結(jié)果超出量程范圍,無法直觀顯示出來。而在實際操作中,也可以設(shè)定為自動量程,由系統(tǒng)自主確定,但是這樣的方式可能造成讀數(shù)延遲，測量時間間隔難以得到好的保障。因此,對于技術(shù)人員而言,檢定過程中需依照實際情況，對量程進(jìn)行合理選擇;二是沒有做好數(shù)字多用表調(diào)節(jié)。在對熱電阻阻值進(jìn)行測量時,需要通過一定電流,檢定環(huán)節(jié)通常要求通過熱電阻的電流不超過1mA,之所以如此,主要是因為當(dāng)電流從熱電阻中通過時,會在其感溫元件及引線上產(chǎn)生焦耳熱,繼而形成相應(yīng)的溫度梯度,受這種內(nèi)部熱效應(yīng)影響,電阻的溫度會逐漸身高,引發(fā)測量偏差問題。因此,在工業(yè)熱電阻檢定環(huán)節(jié),如果使用的是數(shù)字多用表,應(yīng)該將其調(diào)節(jié)到低電流檔?？紤]內(nèi)容熱效應(yīng)引發(fā)的測量偏差大小會受到流經(jīng)熱電阻電流大小的影響，不能一概而論,為了保證檢定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,采用兩支工業(yè)鉑熱電阻,在0℃進(jìn)行實驗,保持其他試驗條件不變,******增加通過鉑熱電阻的電流值。
雖然通過增加流經(jīng)鉑熱電阻電流的方式，能夠提升測量的靈敏度,不過電流越大,電阻內(nèi)部熱效應(yīng)也越大,測量偏差值同樣會隨之變大。當(dāng)電流達(dá)到5mA時, 1號鉑熱電阻的測量值如果換算成溫度,較上級計量部門的檢定結(jié)果高出約0.03℃, 2號鉑熱電阻測量值在換算成溫度后,較檢定結(jié)果高出0.04℃.因此,在工業(yè)熱電阻檢定中,應(yīng)該對電流進(jìn)行控制,在保證測量靈敏度的情況下，盡可能減小自熱效應(yīng)。
4提升工業(yè)熱電阻檢定有效性的方式
為從根本上提升工業(yè)熱電阻檢定有效性,現(xiàn)階段相關(guān)管理部門也要從緊抓人員專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)入手，注重在人員群體中強調(diào)規(guī)范化操作的重要性,開展關(guān)于檢定工業(yè)熱電阻新技術(shù)的相關(guān)技能培訓(xùn)活動,基于國家及有關(guān)部門所頒布的工業(yè)熱電阻檢定相關(guān)規(guī)則，建立健全檢定工作的管理機制。不***如此,對于工業(yè)熱電阻檢定偏差的原因進(jìn)行及時的分析,從而制定出解訣此類問題的對策,并在保證工業(yè)熱電阻運行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，提升其檢定過程中的準(zhǔn)確性。
5結(jié)論
工業(yè)熱電阻檢定中,可能出現(xiàn)檢定結(jié)果偏差的問題,對偏差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,主要是工作人員的操作缺乏規(guī)范性?；诖?應(yīng)該對工業(yè)熱電阻檢定步驟進(jìn)行明確,做好風(fēng)險分析預(yù)防工作,采取有效措施來減少和杜絕偏差,以此來保證檢定結(jié)果真實有效。
