四川省射洪市计量监督检定测试所 四川射洪 629200
摘要：热电阻是热工计量领域常见的计量器具，基本上每个计量院所都能对热电阻进行检定。为了保证热电阻的使用过程中的准确可靠，需要对热电阻进行检定，本文作者根据多年的热电阻检定经验，对影响工业热电阻检定的偏差因素进行分析，探讨控制偏差，提升检定效率和稳定性的措施。
关键词：工业热电阻检定；产生偏差；原因
1.引言
随着科技的发展，工业热电阻在工业中具有广泛的应用。工业热电阻具有稳定性高、测温准确的特点，在相对复杂的工业生产环境中，工业热电阻也能够稳定的运行，损耗较小，在工业生产中存在积极的作用。工业热电阻不仅是工业生产重要的测温元件，在科学实验中也十分重要。工业热电阻的检测稳定性与准确性是其关键，为了确保工业热电阻发挥作用，需要做好其校准，减少偏差。本文以A级铂电阻的检定为例，结合JJF1098—2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》，分析影响工业热电阻的因素，提出减少偏差，提升鉴定准确性的方法。
2.工业热电阻的原理
工业热电阻是利用金属电阻与温度的关系而制备而成的传感装置，不同的金属的电阻-温度参数不同，可以利用金属的特性测量温度。在实际的测量中，通过金属的电阻变化，从而显示出工作温度，采用其特性可以制作温度显示装置、温度调节装置，实现对温度的感知和温度的控制。相比于其他的工业测温装置，工业热电阻的有点主要表现在以下方面：工业热电阻通常是由纯金属构成，热电阻灵敏度高，而且电阻与温度的相关性强，能够保障测量准确；从结构上来看，工业热电阻采用压簧式构件，具有较强的抗震性能，结构稳定，不易受外界因素的影响；工业热电阻结构简单，稳定性强，适用于绝大多数工业场景，能够满足不同场景下的测温和温控需求。
3.热电阻检定方法与偏差原因
3.1工业热电阻检定方法
根据《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》，工业热电阻的检定通常有两种方法，一种是电位差计检定，还有一种是电桥测量鉴定。电位差计检定是采用电位差计对电阻进行测量，测量不同温度下的电阻-温度系数，从而分析工业热电阻的鉴定规范，该方法需要电位差计、电阻、导线等设备，操作相对复杂；电桥测量检定是采用测温电桥装置进行测试的方法，电桥测量方法对于外界环境的要求较高，容易受到各种因素导致误差。电位差计检定方法通常用于相关部门的工业热电阻检定，电桥测量检定方法成本较高。
3.2电测设备使用偏差
根据《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的要求，为了满足A级电阻的检定，必须使用等级更高的电测设备。电测设备对于测量系统十分关键，在检定过程中，电测设备的精确度等级、量程、测量环境等均会对检定结果造成影响，但是在实际使用过程中，由于电测设备以及操作的影响，导致使用中存在偏差。
从电测设备使用偏差来看，主要具有以下偏差。第一是电测设备使用不合理，所选择的电测设备量程不合理，量程偏高影响检定精确度，量程偏低影响检测效果，如果选用自动量程将会导致读数延误；量程选择不合理会影响检定精度。第二是数字多用表调节不够，工业热电阻测量过程中，要求经过热电阻的电流≤1mA，测量过程中感温元件也会引发焦耳热，导致工业热电阻内部热效应，英法测量偏差，测量前的调节不足，会造成鉴定偏差。
3.3热电阻测温偏差
热电阻使用过程中，位于电加热器口的测温元件开始工作，使用过程中，由于加热器内部的电阻温差较大，导致测量偏差。工业热电阻使用过程中，为了达到加热温度，加热管持续工作，，不同工作位置的温度状态不同，如果电阻发生过张，测量温度偏低，会影响DCS的判断。
长时间过热状态，会导致加热管损坏、烧穿。
3.4水三相点瓶应用偏差
工业热电阻中的水三相点瓶能够为工业电阻提供保温，根据《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的要求，水三相点瓶能够用于特殊金属检定。但是在使用过程中，由于水三相点瓶的影响，可能会导致工业热电阻检测偏差。长期运行可能会导致测温错误，影响控温。由于热电阻测温过程中，会存在热量交换，而水三相点瓶使用过程中，会导致温度偏低，造成工业热电阻内外温差，从而影响鉴定精确度，严重时可能会引发安全事故。
4.工业电阻优化措施与注意事项
4.1工业电阻优化措施
针对工业电阻检定以及应用过程中存在的偏差，可以采用以下方式进行优化：第一，选择合适的检定方法与鉴定仪表，所选择的检定方法以及检定仪表应该满足检定精度的要求，量程、精确度均能够符合检定的需求。第二，调整检定系统接线，为了能够检定工业电阻，提升检定效率，需要调整检定系统接线，将水藻对应控温线准确接到温控仪结构、信号传感线以及动力输入线准确接到相应位置去，确保接线准确无误，在控温仪界面设置调整，与水槽地址相适应。第三，针对出现故障或是偏差较大的电阻，需要及时进行校验，如果测量温度偏差超过允许偏差，需要分析相关原因，在排除外界环境原因后，及时更换工业热电阻，更换测量更加准确的工业热电阻，确保运行稳定。第四，优化接线方式，针对攻牙热电阻的加热管容易熔断、接线柱容易熔化的现象，可以采用耐高温电缆，配置圆形压接端子，以提升工业热电阻的耐受能力，防止加热管工作时大电流，接线处发热量增加，热胀冷缩，接线松动，损坏接线柱，确保接线准确，采用不同颜色的夹子代表相应的热电阻接线，确保接线准确，将夹子固定于引线处。第五，平衡分组，为了避免加热管分组不均匀引发的加热管鼓掌，需要结合工业热电阻的设计，均匀分组，合理分布，杜绝混接、错接、并接、交叉穿线等现象，确保加热管负载均衡，测量准确；对加热管进行编码，为后续的加热管更换与故障排查提供便利。
4.2热电阻检定中的注意事项
为了确保检定准确，检定过程中应该注意以下内容。第一，水三相点瓶注意事项，为了减少工业热电阻内外温差，需要在尽可能短的时间内采用交替测量热电阻和标准铂电阻的办法，进行重复测量，通过重复测量取平均值，提升鉴定准确性。第二，电测设备注意事项，电测设备需要选用精确度高的测量用表，为了消除热电势的影响，使用前需要对仪表进行校正，确保仪表符合检定要求；多次测量去平均值，避免误差过大影响测量结果。第三，测量100℃时的电阻值R0时的注意事项，由于热惰性，在测量过程中，炉温、被检定工业热电阻以及温度局的温度有所偏差，如果不在同一时刻达到温度最高点，就会造成测量误差；因此在超过100℃的温度鉴定中，需要恒温槽的温度变化≤0.04℃/10min，确保稳定变化缓慢，减少对工业热电阻的影响。实践证明，增加热平衡时间，能显著改善标准铂电阻的温度计和被检热电阻的滞后效应，提高测量的精确度。
5.结语
热电阻是热工计量领域常见的计量器具，其在科学实验及工业生产中广泛使用，因此其检定及校准工作尤为重要。近几年来，热电阻检定也越来越受到检定人员的关注和重视。但在实际工作中，还存在着各种各样的问题，这就需要检定人员提高自身素质，加强理论学习的同时也要加强实践操作，必要时可组织工作人员进行业务培训，按照检定规程的要求，保证热电阻的性能能够正常使用，为热电阻检定工作提供更加可靠的支持。
参考文献
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