热量表专用温度传感器介绍

热量表专用温度传感器介绍
1.简介
久茂自动化（大连）有限公司现生产工业温度探头和经过配对的热表探头，除此之外还经销由德国总部（位于德国Fulda）生产的调节器，变送器，分析仪表，压力差压变送器，温度变送器和记录仪。

其热表探头的生产测量和配对基于Fulda 多年的经验。

- 温度探头的结构符合德国和欧洲结构形式许可，从而保证即使是最小的插深的情况下也能保证较小的导热误差。

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- 每对温度探头的误差范围都符合国内标准CJ 128-2000和欧洲标准EN 1434的要求。

- 温度探头经过3个温度点测量和配对，这个测量站符合德国总部经过ISO/IEC 17025认证的实验室的标准.
- 其测量是在与实际所应用的插深类似的情况下进行的，这样可以将结构上有误差的探头挑出去。

2.可供货的探头型号
可提供EN1434所推荐的标准值为100Ω, 500Ω 和1000Ω的配对探头。

在标准配对时，上水探头是红色标签，回水探头是蓝色标签，标签上面标有可查询的配对编号，配对报告测量值根据每个探头配对编号进行分类。

也可提供其他形式的探头，详见下表。

可通过E-Mail以不同的数据格式（带/或不带密码）将数据发给客户。

3.测量设备
温度探头测量使用比较方法。

在一个恒温槽里插有一定数目的被测探头和一个标准温度计。

这个温度计可测得恒温槽的实际温度。

在恒温槽内的温度均匀的前提条件下将被测探头的电阻值与被测的恒温槽温度进行比较。

根据温度探头的应用范围，再与实际应用相近的插深下进行3点温度测量。

通过实际应用插深下的测量将不能满足测量技术要求的温度探头(导热误差< 100 mK, 热电势) 挑出去。

单个温度传感器的测量不确定性最高为21 mK (K = 2. 95%，置信区间) ，其中考虑到了以下因素：
∙标准电阻
∙电阻测量
∙恒温槽内温度的时间和空间分布
∙连接端子处的分流
∙连接端子处的热电势
为了确保不超出规定的测量不确定性，每天都进行控制测量，测量偏差超标时停止使用测量设备直至消除故障。

根据EN 1434，每对温度探头的同步误差是进水和出水之间的最小温差（ΔΘmin）的3.5％,测量的最大不确定性是同步误差的1/5。

根据EN1434，取Δθmin=3K：
同步误差界限值：Δ（ΔT）=Δθmin*3.5%=105mK
测量不确定性界限值：Δ（ΔT）/5=21mK
考虑到进水和出水探头配对使用，所以测量不确定性应被双倍的扣除，即105mK-（21*2）mK=60mK
所以需要检查每对温度探头在整个温度范围内是否满足同步误差在60mK以内。

除此之外，每批订单在检测之后再抽检5对，以保证每对温度探头在以后实际应用中不超过允许的误差界限值。

因为整个热表由一对温度探头，计算器和流量测量部件组成，如果一对温度探头的稳定性好，对于热表的生产厂家来说留给热表的其他部件，特别是流量测量部件较大的游刃空间。

4.全部浸入式测量方法的弊端
下面用一个很简单的例子说明一下使用其他的测量方式有可能给一对温度探头所带来的误差（全部浸入式的温度探头测量方式，没有考虑到测量不稳定性，测量不稳定性超标很多）。

使用全部侵入式测量方式基本上发现不了结构和生产工艺的错误。

∙
如果将两个拥有导热误差相差很大的探头配成了一对，导热误差这个问题会非常棘手。

在一些温度探头生产厂家，80℃时候的导热误差会在 100mK 和 600mK 之间波动。

下面假设入水探头的导热误差为 600 mK ，回水的导热误差为100 mK 。

∙ 对于一般的恒温槽和测量仪表，测量设备的不稳定性高达 80 mK ， (相当
于30 mΩ，Pt100，在80℃F)。

可得出下列电阻值：
在80℃下，配对误差为0K 的一对探头不考虑前面提到的测量不确定性时，在安装后，其实际误差为0.251Ω（相当于0.66K ）。

80°C 时，温差为2.34 K ，不是3K 。

误差从0% 升到了 22% ，而且热表的总误差也升高。

这个例子表明，温度探头的良好配对对于整个热表是否能够保证在误差界限内非常重要。

5.总结
久茂自动化大连有限公司有能力生产、测
量和配对各种热量表探头。

可为每个客户
根据他们的要求提供各种解决方案。

并且
符合EN1434/CJ128-200 所规定的要
求。

假设一个温度探头在一个加热的很好的
恒温槽内，可测得所使用的插深和完全浸
入之间的温差，从而可以得出导热误差。

外径为5.0mm ，插深为25mm 和测量温
度为85C.
（测量介质水 v = 0.12 m/s ）时，导热误
差大约为 50 mK.
热电势
温度探头含有几种不同的导体材质。

如果在两个连接点（例如在两芯线缆和传感器引出线之间的连接）之间出现温差，每个连接点形成一个热电偶。

在这种情况下，所产生的热电势会使测量结果不正确。

测量不确定性
一个测量系列的测量结果为在一个区间内，为了纠正系统偏差（每个测量都会出现）所得出的平均值，在这个区间内可能会有测量参数的真实值。

这个区间的上界限和被纠正的平均值之间以及被纠正的平均值和下界限值之间的差异称为测量不确定性。

大多数情况，这两个差异是相同的。

不允许将区间的宽度称为测量不确定性。

统计测量偏差
这里所讲的偏差为不可改正的偶然的测量偏差。

通过在相同测量条件下的多次测量可确定这个参数。

在偶然测量偏差下为平均值的正态分布。

68.3%的测量值在正态分布的标准偏差内。

双标准偏差(K = 2)时，概率为95.4%.。