圈转式勘验仪器仪表在运用时的若干探讨
计量专家 · 2011-12-09 09:27 · 51310 次点击
我公司生产的许多设备都要经过热处理这一道特殊工序,技术参术必须严格控制。因此在实际使用动圈式测温仪表时,如果处理不当,就会出现以下问题:如,一台刚校验过的动圈式仪表在工作现场进行测试时,仪表的指示值与温场的实际值有较在的差值;同时校验过的几台动圈式测温仪表,对同一温场的测量值也出现较大的差别。对于这些问题,我们经过多次实验,认为出现这些现象的主要原因有以下三个方面;(1)外接电阻在仪表使用前没有重新调试。配热电耦的动圈测温仪表由动圈表头和外部测量线路组成。其中,动圈表头内阻主要由温度补偿电阻、动圈电阻、量限电阻及并联阻尼电阻组成。而外线路电阻由连接导线电阻、补偿导线电阻及热电耦体电阻组成。外线路电阻阻值改变时,在同样温度下,通过动圈的电流将发生变化,使表头示值出现误差。一般来说,仪表在外接电阻(指所有外线路的总电阻)在出厂前调到15.在仪表使用时,往往外接电阻值会发生改变,因此应对该电阻值进行调节,以保持外接电阻值为15.使用后的仪表在校准时更要注意调节,否则出现较大误差。
例如,有一台XCT101配铂铑铂热电偶动圈式调节仪,该表量程为01688mV,测量范围是1600,内阻R内=200,外接调整电阻R0=15.设所用热电偶直径为05mm,长15m,插入深度为08m,则工作时,热电偶体电阻约为4,(在1000时)设温场至控制室距离为50m(走线距离),若用铝质导线其电阻约9,而补偿导线及其他电阻略去不计。若不进行调整,则外线路的实际电阻相当于在15上加了13,由此引起的误差达570%,并且仪表内阻愈小,引起的误差愈严重。
(2)热电偶的冷端没有进行补偿或补偿不当。这对于镍铬镍硅,特别地铜康铜及镍铬考铜热电偶影响严重。例如,近几年来,为了满足热塑机械模压机等特殊用途的测温,一些短式或超短式热电偶相继问世,它们的外层金属管较细,且与热电偶间的间隙较小,很容易使热电偶的冷端引起升温,如不采取补偿措施,将会在测温、特别是测高温时带来很大的误差。
例如,一支分度号为K的镍铬镍硅热电偶,其直径为2mm,长25mm,保护套管为不锈钢,直径为8mm,当被测温度在600时,因传热导及辐射,冷端温度已高达70,若未采取任何冷端补偿措施,则E70=326mV,E600=2490mV,E600-E70=2164mV,查该热电偶毫伏对照表得,t=523,则由此而引起的误差为:=600-523600100%=128%这项误差与热电偶的型号、结构、尺寸都有很大的关系,对于粗而短的偶丝,必须进行补偿。在一般条件许可的情况下,采用补偿导线较合适。
(3)调整外接电阻时,热电偶的体电阻是按照常温时测量的,但在高温使用时,其体电阻为准调整的外线路调节电阻,在高温下势必会产生较大误差。例如,在第一例中,热电偶在100下的体电阻为4,而在室温下其体电阻为07,若以室温下的体电阻阻值为准来调整外接电阻,则引入误差:=RR内100%=4-07200100%165%这项误差,对于插入深度较大的热电偶,更不可忽略。
当用几台动圈式测温仪表同时监测同一温场时,更应注意以上三个问题,否则,因各表使用后重新校准外接线路电阻时,即使对于同一外接线路,其显示值可能亦不相同。
这种误差,远远超出了对表本身所要求的指示误差。