控溫儀表溫度傳感元件熱電阻溫度補償探討

范玲等

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國各項產(chǎn)業(yè)都有了極大的發(fā)展?，F(xiàn)在許多方面都需要用到控溫儀表，而控溫儀表溫度傳感元件的電阻溫度是控溫儀表的主要部分。文章介紹了控溫儀表溫度傳感元件熱電阻的溫度補償。

關(guān)鍵詞：控溫儀表；溫度傳感元件；熱電阻；溫度補償；環(huán)境溫度 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP216 文章編號：1009-2374（2015）18-0085-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.044

控溫儀表是一種控制溫度的智能溫度控制儀表，它采用了全數(shù)字化集成設計，具有多重PID調(diào)節(jié)、輸出功率限幅曲線編程、實時數(shù)據(jù)查詢等功能?？販貎x表主要是通過溫度傳感器對環(huán)境溫度自動進行采樣、及時監(jiān)控，當環(huán)境溫度比控制設定值高時就會控制電路啟動。

1 控溫儀的簡介

1.1 控溫儀表的組成與工作原理

控溫儀表對于許多工程都有著極大的作用，而下面將簡單介紹控溫儀表的組成。該系統(tǒng)主要是由恒溫箱系統(tǒng)以及壓力測量系統(tǒng)兩大部分組成的，而恒溫箱也包括許多部分。恒溫系統(tǒng)包括電熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、恒溫工作區(qū)域、溫度精密控制系統(tǒng)、冷熱量混合交換機循環(huán)系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、觀察窗系統(tǒng)等，其中主要的就是制冷系統(tǒng)。它主要的作用就是降溫，采用的是制冷量兩檔可調(diào)的復疊式機械制冷系統(tǒng)，還有主要的就是溫度控制系統(tǒng)。溫度系統(tǒng)包括電熱溫度控制部分和制冷溫度控制部分。而對于壓力測量系統(tǒng)來說，既然是壓力測量，就必須有壓力測量標準系統(tǒng)和被測壓力儀表系統(tǒng)。除此之外，還有精密壓力源、壓力管路以及相關(guān)的壓力閥門等。整個控溫儀表的工作原理相對復雜些，其主要是根據(jù)熱電阻的熱效應，它是電阻測量溫度的主要原因，會隨著溫度的變化而變化，因此只要測量出電阻就可以直接看出溫度的變化。

1.2 控溫儀表發(fā)生故障的原因

控溫儀表有的時候會出現(xiàn)故障，而導致其出現(xiàn)故障的原因有很多。有時候儀表各個系統(tǒng)的錯誤就會導致整個控溫儀表的錯誤，有的時候利用曲線分析溫控儀表會出現(xiàn)問題從而導致整個數(shù)據(jù)錯誤。記錄曲線就是在控溫儀表的工作過程中會記錄溫度變化的曲線。但是有的時候記錄曲線出現(xiàn)問題，從而導致曲線變?yōu)橹本€變化甚至沒有任何的變化，還有就是儀表所顯示的溫度不合理。一般來說，測溫儀的上區(qū)升溫要比其下區(qū)升溫慢得多，但是由于一系列故障會導致結(jié)果恰恰相反。還有許多的突發(fā)情況導致控溫儀表發(fā)生故障。比如控溫儀的指針突然不動了，就會使測出的溫度不準確，出現(xiàn)誤差。有的控溫儀表是有一定溫度限制的，如果所測量的事物的溫度高出或者低于控溫儀表的范圍的話，控溫儀的指針就不能達到其真實的溫度，甚至會燒壞熱電阻絲。熱電阻溫度也會產(chǎn)生誤差。一般熱電阻是線性的，這樣測量的溫度更加準確，但是如果測量的溫度值不在規(guī)定范圍內(nèi)就會出現(xiàn)非線性的問題，這樣測量得就不夠精確。在控溫儀的工作工程中，熱電阻的引線一直會處于被測溫度的環(huán)境之中，從而導致其受到的波動較大，最終精確度出現(xiàn)問題，嚴重影響了控溫儀表的工作與精確度。

1.3 熱電阻的主要種類

控溫儀表的主要部分就是熱電阻。熱電阻的質(zhì)量決定了控溫儀表的精密度。熱電阻分為很多類：普通型熱電阻，即通過熱電阻組織的變化來直接測量溫度的變化；鎧裝熱電阻，它主要就是由感溫元件、引線、不銹鋼套管等組合而成的堅實體，體積更小，性能更好；斷面熱電阻，主要是由特殊處理的電阻絲纏繞制成，然后貼在溫度計的端面，能夠快速地測量出被測事物端面的實際真實溫度；隔爆型熱電阻，它的接線盒非常特殊，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。

2 對控溫儀表的溫度補償

2.1 如何防治控溫儀表的故障

對于控溫儀表的故障一定要及時修護，以保證其正常運行。最主要的就是加強控溫儀表的修護。對于控溫儀表，要對其進行定期修護。對于記錄曲線的故障，要檢查其參數(shù)是否有誤差，如果沒有的話，再繼續(xù)檢查控溫儀表的系統(tǒng)，直到找到出現(xiàn)問題的原因。對于儀表顯示溫度的異常問題，工作人員首先要檢查上區(qū)控溫儀，檢測是否是由于上區(qū)儀表故障導致升溫變快；如果上區(qū)一切正常，那么一定是由于下區(qū)控溫儀升溫太慢造成的，需要對測量下區(qū)溫度的熱電偶進行檢查，可能是由于熱電偶在使用時未加保護套管，直接使用其熱電偶芯子以致使熱電偶在接近根部處與電阻爐電源接線柱保護罩相碰，造成短路。除此之外，在購買控溫儀表的方面要做好監(jiān)督與質(zhì)量的檢測。要杜絕企業(yè)為了追求利益而向機器廠購買質(zhì)量不好的控溫儀表，這樣既浪費了資源，還可能在工作過程中出現(xiàn)危險。

2.2 彌補儀表的溫度趨向

如果控溫儀表的溫度傳感熱電阻是非線性的話，就會對控溫儀表的精確度產(chǎn)生非常嚴重的影響，因此，相關(guān)工作人員要盡量彌補控溫儀表的溫度趨向。如果熱電阻是非線性的，繪制的圖樣就是曲線，但是可以通過制熱電阻溫度采樣的區(qū)間的割線來近似代替電阻與溫度的曲線，如果要追求更高的精確度的話可以采用以下辦法：可以在橋路中對非線性的熱電阻進行非線性補償。計算供給測量橋路的直流穩(wěn)壓電源大多是在5～6V的電壓條件下工作，但是實際上的工作電壓由于一系列原因不一定是5V的，這樣的話就需要在實際的測量過程中盡量彌補控溫儀表溫度傳感元件的熱電阻溫度，對于橋路進行調(diào)整以保證儀表在測量過程中的電阻與放大器輸出的電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而減小誤差，彌補控溫儀表的溫度趨向。這種方法雖然比較復雜，但是改正后大大地提高了控溫儀表的精確度。除此之外，還可以使用改進型使用有源電橋，這樣的話也可以彌補控溫儀表傳感元件熱電阻溫度，減少測量誤差。

2.3 加強專業(yè)工作人員的素質(zhì)

由于技術(shù)人員的專業(yè)水平有所差異，因此，控溫儀表在操作時會出現(xiàn)許多突發(fā)問題。因此，相關(guān)部門要多引進一些專業(yè)素質(zhì)強的工作人員，相關(guān)企業(yè)應該注重人才的培養(yǎng)和引進。還有就是現(xiàn)在的控溫儀表也會涉及到計算機技術(shù)和一些網(wǎng)絡技術(shù)等高級的技術(shù)，使它更向信息化發(fā)展，相關(guān)企業(yè)還應該培養(yǎng)一些專門型人才，使人才利用率更高，建立高素質(zhì)、高專業(yè)的人才團隊來減少控溫儀表在使用過程中所產(chǎn)生的問題。

3 結(jié)語

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的控溫儀表的傳感元件的溫度補償方面的問題就有許多原因，但是在相關(guān)人員的研究下也都有了解決辦法，相信在以后人們會對控溫儀表的傳感元件的溫度補償方面有更好的方法進行完善。

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作者簡介：范玲（1973-），女，黑龍江依安人，東北輕合金有限責任公司工程師，研究方向：儀表。

（責任編輯：黃銀芳）