热电偶和二次仪表现场整体校准系统

　　1　引　　言

　　二次仪表的传统检定方法都是仪表人员把热电偶和二次仪表分别拆下来,送计量部门检定,检定完毕后再装回原处。拆装、检定时间最快也需要7天,并且拆装过程中经常会损坏热电偶。由于检定是在实验室环境条件下进行,因此车间热工仪表人员还需根据现场环境条件按检定证书修正值对二次仪表再进行一次校表。这种传统的检定方法既费人力、又费物力,还往往影响生产。国内、外热电偶和二次仪表现场整体校准在目前还是一项新技术,随着国民经济的发展和用户的需求,这种现场整体校准技术是今后技术发展的必然方向。根据长安公司兵器工业四五六区域计量站提出的具体要求,提出了一种实用、高效的热电偶和二次仪表现场整体校准方案[1～3]。

　　2　系统的硬件介绍

　　热电偶和二次仪表现场整体校准系统主要采用美国哈特公司生产的1560堆栈式测温仪、2566热电偶扫描开关模块和9150便携式干体高温热电偶校准炉。这些设备质量可靠,专门用于现场校准,可在恶劣条件下使用。在1560堆栈式测温仪的一个通道上接上一只铂电阻就可实现环境温度自动跟踪补偿。系统的主要

　　技术参数:

　　温度测量范围　50～1200℃;

　　温度分辨力　0.01℃;

　　温度稳定性　±0.3℃;

　　测量不确定度　0.5℃;

　　环境使用温度　5～60℃。校准装置的硬件原理框图如图1所示。从硬件上看,方案是可行的。

　　校准装置各个模块的主要功能和特性。1560堆栈式测温仪从一个基本单元模块1560型开始[4]。基本单元模块由带主微处理器的显示器和电源组成。基本模块为其它模块提供电源、通讯管理和软件协调工作。它具有显示器、控制按钮和内置的RS-232接口。可以通过RS-232接口将数据传送给PC机。测量数据可以按欧姆、毫伏或温度来读出。每个基本模块可以管理堆在它后面的8个温度计模块,最大可以有96路传感器输入。基本模块永远不需要校准,因为校准工作是在每个模块之内单独完成的。在每次开机的时候,基本模块进行自诊断和自测试工作。

　　2566型热电偶扫描开关模块具有12个通道[5],每个通道均可设置成测量不同类型的热电偶。此扫描开关模块的插口可以连接普通小型的和标准型的热电偶连接器。当堆栈式测温仪连接8个模块时,最多可以测量96个热电偶。

　　9150型热电偶校准炉的温度范围高达1200℃,整个温度范围内温度稳定性优于±0.3℃,显示准确度为±4℃。由于这种高温炉的井孔之间的一致性为±0.3℃,因此使用这种校准炉进行比较法温度校准时可以实现±2℃的不确定度。9150热电偶校准炉使用哈特公司设计的基于微处理器的控制器以获得最优的温度稳定性。在存储器中可以贮存8个常用的设置点,通过校准炉的前面板,可以很容易地设置温度上升的斜率,使炉子的升温和降温速度尽量地快,以提高工作效率。每个9150炉子都带有一个RS-232接口,供连接PC机使用。