干井式温度校验器校准方法研究

　　0　引言

　　干井式温度校验器(以下简称“干井炉”)主要包括高准确性干井校验器、工业用干井校验器、热电偶校验器等几大类型。其温度测试范围从-45℃到1200℃;温场准确性一般为±0.1℃左右;温场波动度一般为±0.01℃左右;温场均匀度一般为±0.05℃左右。它以空气作为校准介质,体积小、重量轻,因此被越来越多地应用于现场校准工作。但如何对干井炉进行校准,国家还没有出台相应的检定规程或校准规范。目前实验室对其校准主要是参考JJF1030-98《恒温槽技术性能测试规范》,但该规范在校准干井炉时有很多的局限性和不适用性。本文从干井炉校准时应注意的一些问题出发,对干井炉的校准方法做了一些研究和探讨。

　　1　JJF1030—98适用的恒温槽与干井炉的区别

　　表1给出了JJF1030—98适用的恒温槽与干井炉在测温范围等三方面的区别。从表1中可以明显看出JJF1030—98的测试方法无论在测温范围、工作区域体积还是在工作介质方面都不适用于干井炉的校准,显然参照JJF1030—98的规范来校准干井炉会有很多的局限性。

　　2　校准干井炉时应注意的几个问题

　　以下通过分析影响干井炉温场准确性的一些因素,得出在校准干井炉时应注意的几个问题。一般来说影响干井炉温场准确性的因素主要有是否加绝热盖、垂直方向位置分布不同、标准器直径与测试孔直径是否匹配等,下面以9107型干井炉的实验测试结果来对这些影响因素进行分析。

　　9107型干井炉温度范围为-45～140℃,准确性为±0.1℃(中心孔)。通过是否加绝热盖、改变标准器与井底的距离以及标准器与测量孔的匹配程度几个方面进行实验,实验结果分别列于表2～4。(表中加“*”处表示不符合技术指标要求。)

　　根据上述三表中的实验结果,结合实际情况,可以得出校准干井炉时应注意的几个问题:①校准时应严格按照使用说明书中的说明,在低温时(25℃以下)使用绝热块,在高温时(25℃以上)建议不使用绝热块;②校准中标准器测点应尽量放在测试孔底部或不高于底部4 cm的区域内;③标准器直径与测试孔直径要匹配,最好使二者之间的间隙小于0.2 mm。

　　虽然干井炉的种类很多,但由于其控温原理和构造基本一样,所以一般在校准时都可遵循上述提到的应注意的问题。

　　3　干井炉的校准方法总结

　　目前针对干井炉的检定规程或校准规范还没有出台,本文结合干井炉的实际校准工作,对干井炉的校准方法作了一个总结。

　　参考干井炉系列说明书技术指标的要求,干井炉的校准项目一般选取显示温度准确性、温度均匀性、温度稳定性、加热和冷却时间等项目。