试论温控仪表现场计量时的误差及解决办法

试论温控仪表现场计量时的误差及解决办法
发表时间：2016-01-07T14:14:38.127Z 来源：《基层建设》2015年18期供稿作者：马宁
[导读] 哈尔滨市计量检定测试院本文主要论述了温控仪表现场在现场计量时产生误差的原因以及如何解决，希望为相关人士提供借鉴与参考。

哈尔滨市计量检定测试院
摘要：在当前的工业生产中，使用温控仪表在现场进行计量是常见的测量温度以及控制温度的方式，由于该方式具有较多的优势，所以受到各方人士的青睐。

具体的优点有：简单便捷的操作方式、在短时间内就能够检测出测量结果、在可以不拆卸探头的前提下就能够测量等。

但是在检测的过程中，由于受到各种主客观因素的影响，经常会有出现误差的情况，这种情况下，我们应该先找到产生误差的原因，根据实际情况找出适当的解决办法。

本文主要论述了温控仪表现场在现场计量时产生误差的原因以及如何解决，希望为相关人士提供借鉴与参考。

关键词：温控仪表；现场计量；误差；解决方法
首先我们要明确在现场计量温控仪表的数值时产生的误差是指其显示出的数值不同于待校点所提供的温度值，这两者之间存在的或大或小的差额就是误差。

产生误差的情况有很多，较为常见的是受到温度校验仪以及信号线等相关因素的影响，或是补偿温度不同造成的数值不一致等，在众多引起误差的原因中，我们可以将由于温度校验仪产生的误差忽略不计，余下的影响因素我们都能够根据具体情况来采取合理有效的措施进行避免，下面我们就具体来探讨一下。

1、温控仪表及计量方法
作为工业生产中重要参数的温度，我们应该知道测量温度所用到的仪器是温控仪表，温控仪表的使用通常涉及造纸、冶金、化工、线缆以及食品加工等各个领域。

此外，温度仪表的使用还应用在设备的加热系统中，并起到关键性的作用，因为如果温度控制不好，将会影响到生产出的产品的质量，因此应该重视温控仪表在温度检测中的作用，对其进行有效地控制。

一般情况下，温控仪表这一设备的检测原理是应用到温度补偿的原理，根据检测方式的不同，其具有两种不同的类型，即接触式与非接触式。

若根据控制方式也可以将其划分为动圈式或数显两种温控仪表。

每种类型的温控仪表都具有其优势以及劣势所在。

例如接触式的温控仪表更加可靠耐用，并且具有较精准的测量结果，但是由于过于简单，所以在测量高温时不适合使用这一类型。

非接触式的温控仪表主要采用辐射的原理来进行温度的检测，其好处是可以检测的范围更广，并且反应灵敏，但是缺点是容易产生较大的误差值。

检测温度的控制系统通常是由温控仪表以及热电阻两部分组成，具有六种检测方式。

其中，与实际最为相符的为在现场对温度进行整体测量的控制系统，但是这一方式由于受到许多限制因素的影响，比如成本、环境的局限性等，所以不如在现场进行计量的温控仪表使用得那样广泛。

2、温控仪表现场计量时的误差来源
在现场使用温控仪表进行温度测量时，通常所使用的方法为标称电量法。

在对误差产生的原因进行分析时，我们发现主要有几种影响因素较为常见，具体如下。

首先是温度校验仪的影响，由于其计量标准的设定一般要比普通标准高，所以出现误差的情况较多，虽然存在误差，但是误差值都处在微小的数值之间，我们可以不计。

其次是受到信号线的影响。

信号线本身的自带电阻中会出现分压的情况，由此造成一定的误差在所难免。

在测量误差值时可以这样计算，根据公式闭合电路中的电流用I表示，标准情况下的电压用U标表示，信号线自身的电阻用R信表示，温控仪表所输入的电阻用R温表示，电流值等于标准情况下的电压比信号线自身电阻与温控仪表所输入电阻的和。

另一个公式是信号线分压后的电压U温等于闭合电路中的电流I与温控仪表所输入的电阻R温之间的积。

根据这两个公式得出U温的结论，在按照分度表得出对比结果，由此我们就能够知道误差值具体是多少了。

第三是补偿温度不同。

补偿温度不同是指由于温控仪表中温度补偿器（或温度补偿电路）与温度校验器中温度补偿器的补偿温度不同所产生的误差。

在现场计量过程中，热电偶的测量端一般都放置在待测环境中，其接触的温度为待测环境的温度。

而参考端却多采用室内温度。

第四，仪表选型不当。

在选择仪表时，如果仪表的型号不符合要求或者仪表精度不满足要求，都会造成现场测量时的误差。

第五，温度设定值不合理。

温度设定值不合理会直接影响工艺参数的执行，造成误差。

温度传感器（即热电偶）因素。

热电偶具有测量精度较高、测量范围较广、构造简单、使用方便等优点，但是在使用过程中，热电偶仍会产生一些误差，这些误差主要来源于其补偿导线安装不当，接反补偿导线的正负极；热电偶拆卸和安装过程中触碰偶丝或补偿导线，或者由于潮湿等原因，使得导线局部短路；热电偶的分度号选择不正确；热电偶没有及时清洁，有落灰等现象；热电偶感应电压与信号线屏蔽地，使得信号受干扰。

最后，外界干扰。

有时由于温控仪表自身抗干扰能力降低或者是外界电场电磁场等的干扰，造成温控仪表现场计量时的误差。

3、温控仪表现场计量时误差的解决方法
除温度校验仪产生的误差可以忽略不计，其他的误差来源是可以通过一些方法来解决，这些方法主要包括：
合理选择信号线。

根据公式I=U标/（R信+R温）、U温=R温×I以及分度表，我们可以得知，如果要把误差控制在一定范围之内，只需要信号线的电阻值满足一定条件即可。

补偿温度替换。

我们可以用温控仪表温度补偿元件补偿的电压值代替由分度表查得温度校验仪所处环境温度对应的电压值来减少误差。

仪表的合理选择。

在选择温控仪表过程中，应选择精度等级、测量范围等满足测量要求的仪表，在选择仪表过程中，主要考虑：温控仪表的精度等级、稳定程度、灵敏度、分辨率；温控仪表的操作方法、自动化程度；温控仪表的抗干扰能力；温度仪表的温控范围等。

温
控仪表的上述规格应与测量对象的情况相符合。

温度设定值的准确设定。

应认真按照工艺参数，设定好温度设定值。

温度传感器（即热电偶）经常测量固定温度点时减少误差的方法。

如果温度传感器（即热电偶）经常测量固定温度点，那么可以在热电偶测量端处于这一固定温度点时，将热电偶的接线盒拆开，使用标准毫伏表测量热电偶的温差热电势，再使用标准温度计测量热电偶接线盒周围环境的温度，用分度表查出该温度下的温差热电势，把热电偶与该温度下的温差热电势相加，用分度表查出相应温度，然后查看温控仪表的显示温度，两者之差可以通过对温控仪表定位器的调节（或者对温控仪表修正参数的修改）来消除。

定期检定温控仪表。

应该定期对现场使用的温控仪表进行校验或者定期到计量部门检定温控仪表。

这主要是消除由于温控仪表本身不合格造成的误差。

其他方法。

加强操作规范的培训，按照流程正确操作，消除因为操作不规范引起的误差。

尽量消除一些外界的干扰，如采用屏蔽线接地等。

4、结语
温控仪表现场计量误差的存在会影响工艺参数的执行，从事影响工业生产的产品质量等，所以在现场计量时，我们应该采取一些方法，尽量减少温控误差，使温控仪表现场计量最大化地为生产或实验服务。

参考文献：
[1]陈涛. 温控仪表的偏差原因分析[J].科技信息.2010（05）
[2]梁满兵. 温控仪表现场计量时的误差分析[J].广州化工.2009（07）
[3]黄玲，陶西. 温控仪在使用中的偏差及解决方法[J].热处理.2014（01）。