摘要：针对如何科学经济地减小工业热电阻检定装置检定结果的不确定度，提高工业热电阻检定结果的可信度问题进行试验验证研究。该试验的主要目的是验证不同规格型号标准铂电阻温度计对检定结果偏差影响的大小。试验结果表明：使用Rtp标称值100Ω的标准温度计，用上级证书Rtp值检定可以大幅减小检定结果的示值误差。既提高检定结果的可信度，又可降低检定装置对电测仪器在测量准确度与线性方面的要求，比使用Rtp标称值25Ω的标准温度计具有明显的优越性。
关键词：工业热电阻检定；产生偏差；原因
引言
工业热电阻因其结构结实、耐用、准确度高，广泛应用于对－200～500℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度测量。对于工业铂、铜电阻温度计的检定是按照JJG229—2010《工业铂、铜热电阻检定规程》进行；针对0℃和100℃的电阻值的校准，采用工业用热电阻自动测量系统进行。根据检定规程，本文以A级铂热电阻的检定为例，依据JJF1098—2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》，在100℃对测量系统的不确定度进行分析。
1、热电阻的概述
热电阻是由一个或多个感温电阻元件组成的，带引线、保护管和接线端子的测温仪器。利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在工业生产中广泛用来测量（-200～850）℃范围的温度，其主要特点是测温准确度高可实现自动测量。
2、影响热电阻检定（校准）测量不确定度的因素
2.1、标准器
依据热电阻自动测量系统校准规范，校准使用的标准器应采用二等标准铂电阻温度计，由于存在复现性、周期稳定性以及自热的影响，所以对测量结果带来一定的影响。
2.2、电测设备
电测设备对测量系统的不确定度至关重要，这与电测仪表本身的准确度等级、量程、测量场所的环境和操作者的熟练程度有关。
2.3、热电阻测温存在偏差
位于电加热器出口管道测温元件PT100，用于检测加热污氮气温度，DCS取此信号作为画面监控显示，同时也作为调功柜温控系统测温信号，用于调控输出功率，即控制A组加热管投入工作数量，以达到设定加热温度，而其他组加热管不可调控，全部投入工作，导致其他组加热管比A组易于损坏。通过与分子筛入口温度值比较，发现2#电加热器出口温度值偏低，而1#电加热器温度值几乎相同。加热器出口管道热电阻，检测的温度与加热器内部温度存在一定差值，如果此热电阻发生故障，测量温度偏低，但加热器内部温度早已达到设定值，导致调功柜继续加载，长时间运行导致加热管损坏、烧穿。
3、解决与优化措施
3.1、优化接线
针对加热管接线易于熔断、接线柱熔化、短路烧坏加热管等状况，采用10mm2耐高温电缆替代铜导线穿套瓷管接线方式，同时配套使用10mm2圆形压接端子（压线鼻子）取代人工弯曲铜导线。此外为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，采用双螺帽并紧及附加垫片的接线方式，且定期利用非加热期间紧固螺母，避免接线松动，同时打磨铜排接线部位，减小接触电阻。
正确接线。根据不同颜色的夹子所代表的性质，不同对二线、三线和四线的热电阻接线。原则是找到热电阻的两端，分别接上对应夹子的两端（比如：A、B、C、D，4个夹子中AB是一端，CD是另一端，则在检定三线制时用A夹子和B夹子分别接在同名端的两根相同颜色线上，C夹子和D夹子接在另外一个颜色的线上）。在接线过程中要注意夹子之间不要碰触，以防出现短路或虚接影响过程的稳定和最终结果。如遇到接线端的螺丝生锈或松动，应尽快采取措施除锈或拧下螺丝直接把夹子接在引线处。
3.2、对温度自动检定系统的接线进行调整
（1）将水槽对应的控温线正确连接到系统柜后身温控仪的插口中。
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（2）将水槽对应的控温传感器信号线，正确连接到水槽后身的加热线航插座上，该线连接不好，控温仪将检测不到水槽内温度，无法控温，控温仪将发出报警声音。
（3）将水槽对应的动力输出线，正确连接到水槽后身的加热航插座上。
（4）在控温仪的主界面下通过“设置”键调整本机地址，使之与水槽地址对应。
3.3、平衡分组
为避免因加热管分组不均衡，造成加热管损坏等故障，严格依据厂家设计结合实际区域分布，均匀分组，杜绝混接、错接、并接、交叉穿线等现象，保证每组三相加热管均衡，避免因接线造成负载不平衡，此外，在加热管更换实际操作中，尽量保证每组每相加热管全部是新管，禁止新旧加热管用于同相，避免因新旧加热管使用寿命不同，导致三相负载不平衡，造成加热管损坏。加热管按行列进行编码，便于统计加热管损坏、更换、故障查找等。接线全部完成，使用绝缘摇表进行每相绝缘测量，保证绝缘值不低于5MΩ，确保设备供电安全。
3.4、打开电脑系统软件，扫描、输入、选择相关信息
（1）如果是第一次使用应首先设定软件系统的密码，起到安全保护作用并选择系统参数设置界面上的“其他”标签，点击“标准器设置”按钮正确选择标准器分度号，将上级机构出具的证书参数输入其中。
（2）对通讯参数设置进行扫描，检验硬件设施是否正常；如系统在扫描成功后，能返回正确的串口号，点“确定”即可。
（3）点击“标准器设置”按钮正确选择本次检定所用的标准器。
（4）点击主界面上的“工具”按钮，在下拉菜单中点击“PID调试”来扫描控温仪，成功扫描后会出现唯一可以点击的“水槽”按钮，双击打开“水槽”文件夹，读取写入即可。
（5）最后点击“检定”按钮，对被测热电阻的基本信息进行输入，再验证通道后即可开始检定。
3.5、热电阻更换及变送器校验
对于电加热器出口热电阻温度测量值偏低，利用非加热期间拆线检测热电阻，输出阻值偏低，更换热电阻，同时对其他热电阻、加热污氮气流量、压力变送器与分子筛压力变送器，以及分子筛、电加热器的相关附属仪表进行校验，避免因污氮气流量、压力等仪表误差，形成干烧，导致加热管损坏。热电阻更换后，电加热器出口温度值与分子筛返流入口接近，运行稳定。
4、检定过程中问题的处理
问题一：在扫描仪表串口时，扫描不到。原因可能是：串口没接或线接触不良，处理后重新再试。
问题二：验证通道后，发现某通道的阻值为0或不正常原因可能是：被检热电阻的接线断路或者虚连，如果调整后，依然不正常可以判断是热电阻坏了。
问题三：电脑的温度随时间波动曲线波动很大原因可能是：标准热电阻开路。
问题四：在温度快达到0℃或100℃检定点上下时曲线反复跳动，温度平衡时间超过30分钟，依然未进入待检模式。原因可能是：实验室开窗了，导致空气流动大，温度变化大。
问题五：检定0℃时，温度一直下降到－5℃，依然在下降导致系统二次控温，甚至达到报警温度停止控温。原因可能是：墙壁上控制总动力电源的开关没有打开，导致无法升温。
参考文献：
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论文作者:王庆娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/29
标签：热电阻论文; 温度论文; 接线论文; 测量论文; 水槽论文; 加热管论文; 夹子论文; 《基层建设》2018年第8期论文;