林春江
广州广电计量检测股份有限公司
摘要：我国的自动化计量检测技术发展起步很晚，特别是对比于欧美等发达国家就显现出了明显的差距。我国目前的自动化校准主要是运用电子式和数字式等设备。在实际工作中目前现有的自动化计量检测技术还无法满足工作或研究需要，还有很大一段的提升进步空间。本文首先针对于目前我国的温度二次仪表检测校准情况进行简要介绍，然后描述目前我国自动化计量检测技术存在的缺点或不足之处，在这种情况下出现的温度二次仪表自动化校准系统的工作原理以及优缺点，最后进行系统的实际运行检验，根据相应的检验结果对本文进行总结。
关键字：温度二次仪表，自动化校准，计量检测
温度测量的发展大大带动了很多工业、农业的发展,温度计量是检测化工或建筑行业质量和品质的金标准，是无可替代的检测方法。由于目前很多的计量工作通常都是由传统的人工进行操作,所以温度测量的精准性就会因人而异产生些许误差，同时也说明温度测量的精确性就至关重要了。我国的自动化计量检测技术发展起步很晚，特别是对比于欧美等发达国家就显现出了明显的差距。我国在计量检测领域、温度计量行业,技术经历了传统机械式、模拟式设备的第一代和电子式、数字式设备的第二代革新,但是对比于国外的先进技术，我们的现有校准方法依然十分落后。目前的计量检测技术需要全程的全手工式操作。
一、简介我国的温度二次仪表检测校准
包含热电阻和热电偶的温度传感器是温度一次仪表。温度一次仪表是直接将所测的温度值转换为对应的电量值如热电势或电阻值。温度一次仪表校准只能通过 人工来进行标准信号源设备的调整，而且通过手工记录的原始数据进行一系列复杂繁琐的计算得出最终结果。这种校准方法需要大量的人力成本投入而且手工操作计算出现误差的概率很大，对于校准工作来说效率比较低，干扰因素比较多，校准精确不够精确。在20世纪90年代的中后期，一些先进的欧美等发达国家开始了基于虚拟仪器的温度二次仪表检测系统的研发和使用，与此同时计算机的发展也达到了一个前所未有的高度，在这种大的历史需求条件和技术发展前沿的环境下，我国开始研究研发 温度二次仪表检测校准。 温度二次仪表则是在温度一次仪表的基础上，利用它的输出电信号来对被检测对象的温度进行一系列如显示数值、控制等操作处理的仪表装置的总称。温度二次仪表与温度一次仪表是相互协作共同完成相应的校准工作的。温度二次仪表按照不同的分类方法可以简要的分为1、自动电位差计，2、自动平衡电桥，3、数字温度指示调节仪，4、动圈式温度仪表四大类。
二、温度二次仪表校准系统的工作原理
温度二次仪表由四个部分组成，它们分别是温度二次仪表、信号校准器、PC机以及打印机。就如同以前老式电脑一样由主机、显示屏等部分组成。其中主机是整个电脑的核心组成，整个电脑运行的中心所在。在温度二次仪表中，PC机就处于和电脑主机一样的核心地位，它是整个系统的控制中枢。PC机就像电脑CPU一样，它的运行速度会影响整个系统的性能。PC机简单的说就是一套基于虚拟仪器的测试系统。PC机的主要作用包括两大块，一是接受和输出工作，如接受控制信号校准器的输出信息然后通过打印机进行信号打印输出；二是系统本身的处理储存功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PC机要利用自身的这个测试系统上的数据进行相应的数据处理工作同时要存储相关的信息数据，以便于以后的查看核验工作。综上所述PC机的两个主要功能可以概括为测试功能和数据储存管理功能。测试功能虽然是这个系统的核心功能，但是它的数据管理功能同样至关重要，测试管理功能相当于将所有的测试数据存放在一个大的数据库里，在未来可以在这个数据库中查询相关的详细信息并打印出来或进行学习或进行研究或进行向上级报告的依据。
如果把温度二次仪表比作一台老式电脑的话，信号校准器就是整个硬件部分的核心部分。温度二次仪表所需要的各种激励信号都是由信号校准器产生，用这种激励信号替代一次仪表的模拟输入。这些模拟输入要求是高精度的电压或电阻的标准信号。温度二次仪表系统的硬件设计包含两部分分别是测量部分和控制部分。准确的说打印机、计算机、标准器、摄像头、温度二次仪表这几个部分都属于系统硬件的构成成分。
除了上述所讲述的之外，整个操作过程还需要进行硬件的驭动控制，数据处理存和人机交互的操作界面生成。这些操作都是由软件部分来完成的。软件部分主要包括视觉软件和数据处理软件等两大部分。视觉软件顾名思义就是利用摄像机的功能进行图像、数值的读取和预处理部分，这一部分的设计十分重要。这一部分要尽可能的考虑到各种干扰因素的影响，要尽可能的通过提高摄像机的性能或其他如使用灰度形态学等方法增强图像清晰度，为图像的数字信号转化和处理提供良好的通路。其次，数据处理是利用相关的公式将所测量的数字信息带入到公式中进行一系列的复杂运算。这个运算的工程量一般都很巨大，所以有了这个数据处理功能可以大大规避计算错误的风险同时提高运算的速度。
三、温度二次仪表的主要功能
温度二次仪表校准系统在温度一次仪表校准系统的基础上有了很大提升和改良。它的主要功能包括：1、检测，包含K\E\S\T\J\R\B\N\Pt100等的分度号仪表，检测范围有了进一步的扩大。2、自动检测温度一次仪表所能检测的数值。3、自动检测电子平衡桥和电子电位差计。4、在前面123的基础上进行相应的数据采集并保存。5、温度二次仪表可以对冷端自动补偿的仪表进行自动温度修正然后再检测。6、利用温度二次仪表的系统进行自动的误差判定，并且可以根据判定的误差结果对照相应的误差范围看这两者之间是否符合。
四、温度二次仪表的优缺点
温度二次仪表校准的优点十分明显，温度二次仪表校准系统具有测量可靠性和易操作性的特点，除此之外它还具有可扩展性和经济性。可扩展性是指温度二次仪表可以通过替换、增添等方法调节系统内部的软硬件从而进一步完善温度二次仪表的相关功能。就像现在的手机可以通过加内存条等方式对手机的容量进行扩充一样的原理。这样大大提高了设备的使用年限降低了成本。
五、结语
温度二次仪表校准系统将虚拟仪器技术首次应用于计量校准自动测试系统，充分的利用了现在计算机技术飞速发展的优势，借鉴计算机的云数据（目前还没用熟练运用，未来的发展方向）进行数据相关的存储、计算和处理性能，大大减少了硬件的数量，降低了成本同时又提高了校准本身的准确性可靠性和时间效率，为生产和科研大大降低了成本，提高了质量。目前温度传感器广泛的应用于各种工业和农业的生产和发展，这就对温度传感器的校准工作提出了很高的要求。温度二次仪表校准系统采用了目前先进的技术和设备，大大提高了校准的精确度和效率，为知道实际工作提供了很好的检测对照标准，使温度传感器更加便捷的应用于实际生产生活中。
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论文作者:林春江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签：温度论文; 仪表论文; 系统论文; 功能论文; 信号论文; 测量论文; 测试论文; 《防护工程》2018年第32期论文;