热能表配对温度传感器的使用与检定

　　1　热能表与温度传感器

　　热能表由流量计、温度传感器和积算仪三部分组成,温度传感器提供温度和温差的信号,而温度和温差是热能表进行热量计算的必要参数。另外,在进行热能表的检定工作中,温度及温差信号也是作为标准热量值的标准参数之一。因此,温度与温差是热能表计量中非常重要的参数指标,它的准确测量是热能表热量计量准确的可靠保证。

　　目前在温度测量领域中,铂热电阻温度计是应用最广泛而且精度较好的温度传感器之一。这是因为铂电阻温度传感器相对比较准确,数值稳定性好,而且在0℃~100℃温度范围线性度比较好。因此世界上生产热能表的厂家多数采用铂电阻作为热能表的温度传感器。欧洲标准EN1434中推荐的就是铂电阻温度传感器。

　　常用的电阻温度传感器如Pt100、Pt500、Cu50等,热能表大多以Pt1000铂电阻温度传感器作为热能表的温度传感器。

　　2　热能表配对温度传感器的特殊要求与准确度

　　一般选择铂作为热电阻材料,是因为它具有耐腐蚀、易加工以及良好的线性关系等优点。铂的这些特点被写入国际电工委员会(IEC)的751号标准中,以保证其具有通用性。

　　在现行的国内外标准和检定规程中,一般规定了两种准确度等级见表1：

　　对于热能表的配对温度传感器来说,除了要满足单支温度传感器的检定要求之外,还应符合配对温度传感器的特殊要求。

　　分量检定的热能表,其单支温度传感器温度误差应满足:

　　热能表的温差下限一般为3℃。因此在最小温差时,配对温度传感器的误差约为±0. 1℃。由此可以看出配对温度传感器的温差的误差要求相对其单支温度传感器更为严格。因此所选用的检定设备必须满足温差检定的要求。

　　在欧洲标准EN 1434中热能表配对温度传感器的误差分为三个等级,具体要求和技术指标如下:

　　根据入-回水探头温差的不同和最小温差的不同而产生的配对温度传感器误差曲线,如图1所示。

　　等级1和等级2对温度探头的性能和生产测量技术提出了非常高的要求,规模化生产非常难。等级3相对容易实现,我国的现行有关标准和检定规程中一般都规定选为3℃,配对温度传感器温差的误差:△(△θ)=±0. 105℃

　　这也就是说在3℃最小温差下,热能表的两个传感器的配对误差不能大于0. 105℃,大于这个值就不能满足要求。

　　从铂电阻温度传感器的特性和热能表对温度探头的要求可以看出:不能简单地把A级或B级的铂电阻拿来用于作为热能表的配对温度传感器使用,因为即使是使用A级铂电阻其配对误差已大于热能表对铂电阻温度传感器的要求, B级的铂电阻产生的误差就更大。而比A级更高等级的铂电阻温度计其成本较高。因此一般采用B级的铂电阻但必须有另外的要求,这样才能满足热能表的使用要求。热能表检定规程中的相关条款也规定单支精度要符合B级要求。为使B级铂电阻符合热能表检定规程的要求,严格的测量、筛选并配对是让热能表温度探头满足标准要求不可缺少的步骤。