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发表人：testeck |
发表时间：2009/8/25 10:52:00 |
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| 本栏论题： |
新一代温度仪表自动检定装置功能特征和关键技术 [1164] |
仪器仪表及其测试技术飞速的发生着变化，传统测量理论、测量技术和方法已不能适应发展需要，新一代温度计检定装置已诞生。它与目前市场流行热电偶热电阻自动检定装置不同，严格执行ITS-90温标和国家检定规程前提下，它做到了实实一机多用，同时还能完成智能化计量管理任务。它是集现代测量技术、计算机测控技术和信息管理技术于一体新一代温度仪表检定装置，是全新概念温度计量管理系统。
一、系统组成、性能和原理
1.基本组成：本装置基本组成包括核心部件多功能高精度数字电测仪表；关键部件多路自动扫描开关；主要部件温度控制系统以及计算机打印机及其功能强大系统配套软件。控制电路和多路接口，将各智能化功能部件连成系统网络。
2. 主要性能指标
（1）基本功能
① 用一等标准铂铑10―铂热电偶温度计检定二等标准铂铑10―铂热电偶温度计；
② 用一等或二等标准热电偶温度计检定工业用各型热电偶（S、R、B、K、N、E、J、T）温度计；
③ 用二等标准热电阻温度计检定工作用热电阻（pt100、Pt10、Cu100、Cu50）温度计；
④ 对多路温场信号输入进行分时检定；
⑤ 对工业热处理炉进行温场测试。
（2）主要指标
① 数字电压表准确度为0.003%，分辨率为0.01μV。
② 扫描开关寄生电势≤0.4μV。
③ 控温准确度为0.1%FS。稳定性：对高温炉≤0.1℃/min；对油（水）槽≤0.04℃/10min 。
④ 对工业用热电偶热电阻温度计一次可检定1~7支。
⑤ 检定温度范围：热电偶温度计为300℃~1600℃；热电阻温度计为0~300℃（还能对Pt100-100℃~0℃之间检定 ）；液体温度计为-30℃～150℃；
⑥ 对热处理炉温场测试范围为50℃~1000℃。
⑦ 总不确定度：二等标准检定为0.5℃；工业用热电偶检定为0.7℃；工作用热电阻检定为50mk；热处理炉温场测试为1℃
⑧ 软件：功能强大，集测量控制和管理于一体，为检定装置建标提供整套测试软件。
（3）工作原理:本装置分别由多个控温回路和一个检测回路组成测控系统。控温回路智能温度仪表和上位机指令实现对高温炉和油、水槽多个温场升温、恒温软硬件双重控温，控温回路组成还包括温度传感器及其功控系统。检测回路多路自动扫描开关将各温场输送信号逐个传递到高精度智能电测仪表进行测量并计算机采集数据。
二、检定装置特点及其关键技术
处处为用户着想指导思想体现检定装置总体设计中，实实做到了一机多用。二等标准铂铑10―铂热电偶温度计和工业用温度计检定合二为一；一套测量系统可面对多个恒温场输送过来信号，最大限度提高装置使用效率；这是特点之一。充分利用当代先进计算机及其软件技术，使用可靠性高通用智能控温仪表，实现软硬件双重控温，提高了装置可靠性和灵活性，是多个温场提供信号能利用一个测量回路基础；这是特点之二。第三个特点是采用高精度智能多功能电测仪表和低寄生电势智能多路扫描开关，为一机多用提供硬件支持。本装置还可完全脱离PC机控制，手动操作各智能部件（面板操作键），实现半自动工作，保证了没有上位机控制情况下仍能继续开展检定工作。
实现上述特点是依赖于软硬件技术紧密配合结果。软件中交叉检定是实现一套测量系统，可面对多个恒温场输送来信号关键。对送来信号进行稳定状态识别，然后排出时序，进行分时测量，每测量一个温场送来信号只需几分钟就可完成按规程要求几个循环数据采集任务，然后就可以进行另一恒温场送来信号测量，硬件上作出相应支持下，就可实现对多个温场输送信号检定。采用软硬件双重控温是使各温场按要求进行升温恒温一项关键措施，各温场温度控制与恒定上位机统一指挥下才能确保各温场进入恒温状态次序和稳定时间。智能温控仪本身又解决没有上位机指挥下独立控温功能。这就使上位机可以分时对各温场进行控温调整，软硬件双重控温也进一步提高了控温系统灵活性、可靠性和稳定性，真正做到了无超调、无欠调平稳控温效果。
高准确度电侧温度仪表（6位半显示或7位半显示）和低寄生电势自动扫描开关是二等标准热电偶温度计检定与工业用热电偶检定合二为一前提，再按各自检定规程要求编制相应软件，整个系统除捆扎热电偶和装炉（槽）外，全部实现自动化。操作员检定软件提示下完成参数设定，启动运行后，整个检定系统就处于完全自动工作状态，各智能部件完全置于PC机控制下，按程序自动完成回路自检、启动控温系统加热恒温，当温度稳定达到规程要求时，就自动完成数据测量和采集、数据处理和保存并自动形成结果文件，直至打印证书等过程，操作员只须提示进行鼠标点击操作。
以工作用热电偶温度计检定为例，当温场进入检定点（静偏差±5℃）且炉温波动进入0.2℃/min以内稳定温场时，微计算机对热电偶进行测试，多路转换开关依次接通
以上为一个测试循环，每个温度点对每支热电偶必须有两个以上循环测试数据，若测试过程中，炉温波动超出0.25℃时，则该测试结果无效（不存盘），待炉温重新稳定下来时再测。此时程序转为对其它温场送来信号进行扫描测试，对其它恒温场送来信号进行测量。如有四个以上温场输入信号这时测量回路几乎始终处于测量工作状态。当检定完一个设定点之后，自动转入下一个设定点升温、恒温，重复完成上述检定过程，直至每个温场最后一个温度点检定完毕，自动停止对该温场检定工作并自动切断加热电源。
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