热电偶热电阻自动检定系统的设计开发

　　引言

　　热电偶热电阻作为温度传感器从19世纪发展至今已广泛用于石油、化工、水利、航空、航天、核电等行业领域。高效、准确、可靠已越来越成为热电偶、热电阻的检定工作的发展趋势和需要。针对以前采用手动控温、手动检测的方式存在劳动强度高、计算重复繁琐、浪费能源、效率低、容易出错等缺点，笔者根据温度计量和软件硬件开发的多年实践，从实际出发，研制开发出了一种RFJ-1600 型热电偶热电阻自动检定系统。利用该系统进行检定，只要制好样、装好炉，在计算机的提示下输入有关参数后，系统根据要求实现升温、恒温、自由端温度测量、检定误差计算等工作。第一个温度点检定完成后，自动转入第二个温度点，直至所有的被检温度点检定完毕，系统自动切断检定炉主回路电源，最后系统根据要求打印检定报告。由于整个测试过程不需要人工干预，可以大大提高测试精度、缩短检定时间、节约能源、提高劳动生产率、降低了检定人员的劳动强度。该系统完全符合相应国家检定规程JJG75-95、JJG229-98、JJG167-96、JJG141-2000、JJG351-96和相应国家标准的各项技术要求，是各计量部门、科研单位及有关工厂实现计量检定和产品检验自动化的理想设备。

　　1 自动检定系统的构成及设计

　　RFJ-1600型热工自动检定系统是笔者开发的热工自动检测设备。系统采用通用微机控制，由数字多用表、低电势扫描开关、程序控温器、采集控制卡及测试软件等构成。

　　1.1 硬件设计

　　RFJ-1600 型热工自动检定系统的硬件主要由温控仪(FP93控制器、温控配电箱)、计算机、打印机、Keithley2700型数字多用表(内置Keithley7700系列采集控制卡)以及温源系统(包括热电偶检定炉、标准油槽、标准水槽、低温恒温槽等)、标准器(标准热电偶、标准铂电阻温度计)、冷端补偿器(冰瓶)等构成。系统硬件连接示意图如图1。

　　1.2 软件设计

　　检定系统软件是由支持Windows95/98/2000/XP中文操作系统的Visual Foxpro 7.0语言开发而成的。

　　其设计主要流程如图2所示。

　　该软件主要界面如图3～图6所示。它具有以下功能特点：

　　(1)全中文操作提示;

　　(2)支持Windows95/98/2000/XP中文操作系统;

　　(3)炉温的实时监控、判定;

　　(4)数据自动采集和处理、打印。

　2 两种检测方式结果的比较

　　我们知道，在效率上，自动检定系统远远优于传统的手工检测，下面仅从测试结果的准确性进行对比，考虑到被测样品的稳定性，选取了热电性能稳定的S型热电偶2 支，用RFJ-1600系统和手动方法分别进行测试，其结果如表1所示。