詳細(xì)分析熱電阻溫度計(jì)測溫原理以及誤差分析

上海自動(dòng)化儀表四廠電阻溫度計(jì)，也稱為電阻溫度探測器(RTDs)，是一種使用已知電阻隨溫度變化特性的材料所制成溫度傳感器。非常常用的電阻溫度計(jì)都采用金屬絲繞制成的感溫元件，主要有鉑電阻溫度計(jì)和銅電阻溫度計(jì)，在低溫下還有碳、鍺和銠鐵電阻溫度計(jì)。精密的鉑電阻溫度計(jì)是目前非常精確的溫度計(jì)，溫度覆蓋范圍約為13．81—903K，其誤差不大于萬分之一攝氏度，它是能復(fù)現(xiàn)國際實(shí)用溫標(biāo)的基準(zhǔn)溫度計(jì)?。由于熱電偶在低溫范圍中產(chǎn)生的熱電勢小，因?qū)y量儀表要求嚴(yán)格，而采用熱電阻溫度計(jì)測量低溫是很適宜的。

1 電阻溫度計(jì)的工作原理

熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻麗類。

上海自動(dòng)化儀表四廠熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成l 2l。

必須注意以下兩點(diǎn)：

(1)熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)必須一致。

(2)為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。

3 誤差分析

對于一般的熱電阻側(cè)溫系統(tǒng)，其誤差組成如下：

熱電阻分度誤差A(yù) 1。標(biāo)準(zhǔn)化的熱電阻分度表是對同一型號(hào)熱電阻的電阻溫度特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，而對具體使用的熱電阻體往往因材料純度、制造工藝有所差異，這就形成了熱電阻分度誤差 。分度誤差大小不能超過表l的規(guī)定數(shù)值。

(2)自熱誤差A(yù) 2。這是由于測量過程中電流流經(jīng)熱電阻時(shí)產(chǎn)生溫升而引起的附加誤差。它與電流大小及傳熱介質(zhì)有關(guān)。我國工業(yè)上使用的熱電阻限制電流一般不超過6mA，這時(shí)把熱電阻置于冰點(diǎn)槽中，則熱電阻的自熱誤差不超過0．1℃ 。

(3)線路電阻變化帶來的誤差A(yù) 3。當(dāng)環(huán)境溫度變化l0℃ ，導(dǎo)線電阻變化為5Q，則二線制接線誤差為2 oC，三線制接線為0．1 cC。此外，引線電阻、連接導(dǎo)線的阻值變化也將引起誤差 。

(4)顯示儀表的基本誤差△4。xMT一102型數(shù)字溫度指示儀精度為O．5級(jí)，基本誤差是量程范圍的0．5％。

(5)其他誤差△5。這是指除上述誤差以外的，由屏蔽絕緣不良、插入深度不夠、熱電阻劣化等所引起的誤差為)量程范圍的0．1％。

壓力表的正確使用與維護(hù)保養(yǎng)使用

1)定期清洗，保持導(dǎo)壓管和壓力表的清潔。表盤上的玻璃應(yīng)干凈，使指針指示的壓力值清晰可見，表盤玻璃破碎或刻度模糊不清應(yīng)停止使用。壓力表的連接管要定期吹洗以免堵塞。

2)定期檢修。

(1)經(jīng)常檢查指針的轉(zhuǎn)動(dòng)與波動(dòng)是否正常，檢查連接管上的旋塞是否處于全開位置。(2)運(yùn)行三個(gè)月，壓力表進(jìn)行一級(jí)保養(yǎng)。檢查指針能否回零，

查看三通旋塞及存水彎管接頭是否泄漏，檢查并沖洗存水彎管。(3)運(yùn)行一年，壓力表進(jìn)行二級(jí)保養(yǎng)。壓力表送計(jì)量部門檢定；拆卸檢查存水彎管，絲扣應(yīng)完好；拆卸檢查三通旋塞，研磨密封面，連接絲扣應(yīng)完好；存水彎管和三通旋塞除銹、涂刷油漆。(4)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)壓力表失準(zhǔn)，必須及時(shí)更換。新更換的壓力表須檢定合格且在有效期內(nèi)。換表時(shí)，三通旋塞旋至沖洗位置，沖洗干凈存水彎管內(nèi)的污物；三通旋塞旋至存水位置，取下IEl表，換上新表；三通旋塞旋至正常工作位置，新表投入運(yùn)行。

3)定期檢定，要確保半年一檢測。測壓部位介質(zhì)波動(dòng)大，使用頻繁，準(zhǔn)確度要求較高，安全因素要求較嚴(yán)的，可適當(dāng)縮短檢定周期；新購置的壓力表在安裝使用之前必須檢定。

4)壓力表應(yīng)存放在干燥、防塵、無腐蝕的環(huán)境中；應(yīng)妥善保管，使用完應(yīng)緩慢降壓，切忌碰撞和強(qiáng)烈震動(dòng)。

5)壓力表使用環(huán)境溫度如果偏離過大，須進(jìn)行溫度附加誤差修

壓力表的正確安裝及往意事項(xiàng)

壓力表的安裝正確與否，直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確和壓力表的使用壽命。壓力表的正確安裝包括測壓點(diǎn)的位置選擇、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和壓力

表安裝注意事項(xiàng)等。

1、測壓點(diǎn)的位置選擇

(1)測壓點(diǎn)選在被測介質(zhì)直線流動(dòng)的管段部分，不能選在管路拐彎、分叉、流束形成渦流的區(qū)域或死角。

(2)測量流體壓力時(shí)，使測壓點(diǎn)與流動(dòng)方向垂直，取壓管內(nèi)端面與設(shè)備內(nèi)壁平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。

(3)測量液體壓力時(shí)，測壓點(diǎn)應(yīng)在管道下部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體，測量氣體壓力時(shí)，測壓點(diǎn)應(yīng)在管道上方，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體。

(4)管路中有突出物體(如測溫元件)時(shí)，測壓點(diǎn)應(yīng)在其前面。

(5)測壓點(diǎn)在調(diào)節(jié)閥門前面，其與調(diào)節(jié)閥門距離應(yīng)不小于2倍管徑，在調(diào)節(jié)閥門后面，其與調(diào)節(jié)閥門的距離應(yīng)不小于3倍管徑。

(6)對于寬廣容器，測壓點(diǎn)應(yīng)處于流體流動(dòng)平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域。

2、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)

連接導(dǎo)管的內(nèi)徑一般為(6-10)m m；長度應(yīng)盡可能短，一般為(3～50)m，以減小壓力指示的遲緩。如超過50 m，應(yīng)選用遠(yuǎn)傳壓力表。為方便排除冷凝液體或氣體，連接導(dǎo)管的水平段應(yīng)有一定的斜度。當(dāng)被測介質(zhì)為氣體時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)向取壓13方向低傾；要是液體，導(dǎo)管應(yīng)向測壓儀表方向傾斜，當(dāng)被測參數(shù)為較小的差壓值時(shí)，傾斜度可再稍大一點(diǎn)。如果連接導(dǎo)管在上下拐彎處，則應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管中的介質(zhì)情況，在非常低點(diǎn)安裝排泄冷凝液體裝置或在非常高處安置排氣裝置，并定期排放冷凝液體或氣體。

安裝處應(yīng)便于觀察、檢修和清理；與測壓點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡量短，避免指示遲緩；保證密封性，避免泄漏；避免受到熱輻射I高溫)、凍結(jié)或振動(dòng)等不利因素的影響。

(2)上海自動(dòng)化儀表四廠壓力表應(yīng)垂直于水平面安裝，安裝位置較高時(shí)，可略向前傾，但傾斜角度不得超過30*；測壓點(diǎn)與安裝處應(yīng)在同一水平位置，要及時(shí)更正所存在的誤差。(3)壓力表前安裝緩沖彎管；測壓點(diǎn)到壓力表(或壓力表和緩沖彎管)之間應(yīng)裝切斷閥、三通旋塞或針型閥，以方便更換、維修或檢定；安裝附加裝置，如產(chǎn)生附加誤差應(yīng)修正。(4)壓力表的連接處加裝密封墊片，一般低于8O ℃及2 MPa壓力用石棉紙板或鋁片}溫度及壓力更高時(shí)(50 MPa)用退火紫銅或鉛墊。(5)根據(jù)壓力表安裝位置和按1：3規(guī)格選用安裝方式及接la不同的壓力表。