提高接触式表面温度计校准可靠性的方法

　　0引言

　　接触式表面温度计(以下简称为表面温度计)大量应用在能源、化工、纺织、机械、电力、航空航天等需要精确测量表面温度的科研和生产中。随着表面温度计的广泛应用，如何对其进行准确的校准成为一个突出的问题。目前，一些校准实验室和厂家使用液体槽对表面温度计进行校准，不能反映温度传感器表面与被测物体表面接触热阻所带来的测量误差，而且极易污染被校温度计的探头，校后清洗不净会给用户带来隐患。另外，表面温度计使用和维护不当，传感器部分容易发生形变。在传感器发生形变的情况下，如用液体槽对表面温度计进行校准，发现不了它的影响;如用表面温源进行校准，则传感器表面不能与被测表面很好接触，接触热阻大大增加，带来很大的测量误差。本文就表面温度计校准中存在的问题，提高表面温度计校准可靠性的方法进行一些探讨。

　　1表面温度计校准装置

　　l.l校准装置通用要求

　　要提高表面温度计校准可靠性，必须要有合适的表面温度计校准装置，并能满足表面温度计的校准要求。通常表面温度计校准装置应满足以下要求:①工作表面应平整，保证与表面温度计能很好接触;②工作表面应有一定面积(不小于20 x 50 mm2)的等温区;③工作表面温度可控且稳定，有温度干扰后能较快恢复受控状态;④工作表面温度能够精确测得。目前国内常用的表面温度校准装置有直接加热式、平面热管式和固定点式三种。本文以哈特(福禄克)公司的3125型直接加热式表面温源及其配用的2200型温度控制器为例介绍表面温度计校准装置。该表面温源的工作表面是经过研磨的铝质，平整光滑;有大约79 c扩的圆测试表面;配有温控器，工作表面温度可控且稳定，有温度干扰后能较快恢复受控状态;工作表面温度可通过专用测试孔准确测得。

　　目前，国家尚无表面温度计校准装置的校准规范。依据JJG 364-1994表面温度计检定规程，表面温度计校准装置主要技术指标是测温的准确性、温场稳定性和表面温场的均匀性。

　　1.2测温准确性

　　3125型表面温源配有内置控温用的精密铂电阻温度计，对准确度要求不高时可以直接将温控仪显示温度作为标准值使用。此时内置的铂电阻温度计既是控温元件，又是标准器。

　　对温度准确度要求较高时，需要外置标准器用比较法进行校准。外置标准器最好选用标准表面温度计，但目前国内没有理想的标准表面温度计。由于该装置配备了直径约5 mm的专用测试孔，可以将尺寸匹配的标准器插入等温块的中心，作为表面温源的标准值，如图1所示。选用一支直径约为5 mm、长度大于100 mm的分度好的A级以上的铂电阻温度计作为标准温度计，插入表面温源专用测试孔来测量表面温源的温度，从而实现表面温度计校准的量值溯源。所用的A级以上铂电阻温度计是经过稳定性考核并在稳定期内作过最新的检定分度，方能作为计量标准器。而且必须注意该标准温度计插入测试孔时应有良好的热接触，且不留空气层，可涂上适当的导热硅脂。