浅析温度二次仪表自动化校准系统
浅谈温度系统如何正确校准
浅谈温度系统如何正确校准作者：翁红波来源：《海峡科技与产业》2016年第06期摘要：简述分立元件法校准和在线原位校准的优缺点，介绍在线原位校准的三种方式得出温度系统的正确校准方法：分立元件法校准（或称离线校准）和在线原位校准。
目前多数采用分立元件法。
关键词：温度系统；分立元件法校准；在线原位校准1 国内外发展现状在国外，温度系统已不再用离线校准，而使用在线原位校准，技术、设备都较成熟，已应用于航空航天工业，汽车工业，钢铁，化工等很多领域。
被国际广泛参照和认可的美国国家标准AMS2750，在1980年首发就提出温度系统校准（简称SAT）概念，用于温度系统校准的设备研发领域也得到长足发展，如早先的HART和现在的FLUKE，都是享誉国际的品牌。
在国内，到目前为止还没有一套完整的规范指导或参照执行。
极少开展的单位也只能依照各自的企标，所用于温度系统的在线原位校准设备也从国外进口。
2 温度系统的分立元件法校准温度系统的分立元件法校准也称为离线校准。
根据国家标准，温度系统中的传感器（热电偶或铂电阻）从安装位置取下来，送计量部门校准合格后再返回工作现场。
测量仪表不需要拆卸，现可以用过程校验仪在现场校准。
但我们发现经计量部门校准合格的仪表和传感器，组合成温度系统时两者的综合误差却较大，在现场使用效果不佳。
分析其原因：使用过程中热电偶容易发生腐蚀老化，导致偶丝不均质，引起误差；热电偶保护管的绝缘物为MgO粉末，当温度超过800℃时，其绝缘强度急剧降低，当温度超过1000℃时，其绝缘强度很低，极易发生误差。
即出现热电偶校准合格，使用中却出现超差现象。
3 温度系统的在线原位校准为了克服离线校准的一些弊端，需引进在线原位校准。
所谓在线原位校准：即在现场实时工作状态下进行温度系统校准，利用现场加热设备做热源或经权威计量部门校准的标准器在现场对温度系统实施在线原位校准。
常见的在线原位校准有下面三种方式。
⑴干体炉校准，目前使用最频繁的在线原位校准的方式。
探究热工计量仪器仪表校准及自动化
探究热工计量仪器仪表校准及自动化摘要:随着科学技术进步发展，自动化技术的发展也非常迅速，热工计量仪器仪表的应用前景特别广泛。
热工计量仪器仪表的应用，为计量校准工作的实施提供了良好的工具，相关技术在应用时还不够完善，计量以及校准时运用的技术特别复杂，所以热工仪器仪表在计量时还需进行技术改革。
需要对传统的技术进行创新优化，本文主要对热工计量仪器仪表校准以及自动化技术情况分别进行了分析，为热工计量仪器仪表校准工作的高质量实施奠定基础，最大程度上改善热工计量仪器仪表校准以及自动化的现状。
关键词:热工计量；仪器仪表校准；自动化引言：热工计量仪器仪表在应用的时候不断向着自动化方向发展，自动化技术在热工仪器仪表校准中应用时可以为节能减排工作的实施提供支持，热能的应用已经是当前社会进步发展中非常重要的部分，所以进行技术的革新格外重要，热工仪器仪表计量校准时需严格按照相关技术标准要求进行操作，合理地开展校准工作，能够为相关单位提供准确的经济效益，使得社会关系得到有效平衡，从而使得热工企业的技术规范性得到提升。
热工计量仪器仪表校准技术在投入使用的时候需要工作人员针对实际情况进行计划的制定，为更进一步开展后期工作提供支持。
1热工计量仪器仪表的发展趋势通过对目前热工计量仪器仪表校准技术应用现状进行分析，在工业测量的时候，传统的仪器仪表测量工作在开展的时候显示的参数有很大的局限性，对参数进行维护测算，单纯将其展示给相关工作人员，其他部门工作人员很难接触到更加准确的数据，对仪表数据的容量也有很大的影响。
目前容量相对比较大且外观小巧的设备更受欢迎，其中容量比较大的移动硬盘是仪器仪表设备应用时的必备载体，除了具有较大的容量以外，还拥有较高的传输效率，为提高计量以及校准的效率提供了良好的依据。
传统的仪器仪表设备在应用时技术很难达到实际需求，且会容易受到外界电波的干扰，且检测数据异常问题时常发生。
所以相关企业应不断进行技术创新，从而更好地实现仪器设备记录的准确性。
数字温度显示仪表校准方法分析
Experience Exchange经验交流DCW243数字通信世界2020.120 引言数字温度显示仪表是一种以十进制数码显示被测值的仪表，仪表本身并不能单独测量温度，与温度传感器配合、接受其信号才能测量温度，仪表输入信号是标准化、规范化的信号，通常数字温度显示仪表与热点阻、热电偶等温度传感器配合使用，具精度高、显示清晰正确、可读性强、安装方便等优点。
1 数字温度显示仪表的一般原理及基础知识数字温度显示仪表主要原理图如图1所示，测量电路将传感器形成的电动势进行测量，将得到的信号通过电平放大，进行非线性校正及A/D 转换，最终在显示端输入被测温度数值。
图1 数字温度显示仪表原理图数字温度显示仪表的准确度等级有0.1级、0.2级、0.5级、1.0级，常见的是1.0级；分辨力有0.1℃和1℃。
数字温度显示仪表通常与热电偶或热电阻连接，常用热电偶的类型有B 、S 、R 、K 、N 、E 、J 、T 等，常用热电阻的类型有Pt100，Pt500，Pt1000，Cu50，Cu100等；在我市常见应用K 型热电偶和Pt100热电阻，后文校准方法以K 型热电偶和Pt100热电阻为主。
2 数字温度显示仪表校准条件2.1 标准器及其他设备校准时标准器主要有直流电阻箱、标准直流电压源、温度校准仪、专用补偿导线、0℃恒温器、专用连接导线和绝缘电阻表；其中直流电阻箱和标准直流电压源在实际使用可用符合要求的温度校准仪替代。
2.2 环境条件数字温度显示仪表校准环境温度为15℃～25℃，相对湿度45%～85%。
当环境不能满足标准器使用的环境要求时，在不确定度评定时应增加环境条件的不确定度分量。
2.3 准备工作（1）数字温度显示仪表的校准前应检查被校设备的外观是否损坏，接上电源打开开关，查看数字温度显示仪表是否能够正常显示。
（2）校准前仪表应通电预热，预热时间按制造厂说明书的规定确定，一般不少于15min ，具有参考段温度自动补偿的仪表预热时间不少于30min 。
探究热工计量仪器仪表校准及自动化
引言 按照现在的发展趋势，工业也在大举扩张。当前，火力发
电正在向大众化发展，随着人们生活质量的提高，它对科学发展 起着举足轻重的作用。使用热能是当今社会的热门话题，讨论了 热能的应用以及热能仪表在检测和自动化方面的应用潜力。
1 测量设备技术的发展 热工计量仪器是工业性的发展，测试仪器的工作参数可以
针对目前热工仪表测量校准技术发展的现状，采用常规 方法对热工仪表进行测量校准具有一定的局限性。但参数的维 护和计算只能由相关技术人员来完成，很难联系到其他人，从 而造成了参数应用的局限性。通过存储仪表数据和参数，使体 积小、容量大的移动硬盘设备成为仪表必备的载体。这种方法 具有容量大，传输速度快的特点，可以有效地提高测量标定的 效率。另外，传统仪器的稳定性也不能满足技术应用的需要， 容易受到无线电波的干扰，经常会出现异常或误差。因此，企 业希望通过技术创新，使仪器记录的数据更准确、更方便。另 外，在计量检定的具体工作中，为了提高检定精度，仪器仪表 的工作流程也要作相应的调整。
2 两种热量计自动检测原理 自动检测到仪表的自动设计，都需要制定一套指标，由仪
表根据指标进行调整。按照国家标准规定的指标，确保仪器参数 自动控制显示。热量表的自动检测主要是调节电源和数字调压 器。电力方面，专用电压电源无数据输出，方便二次仪表供电， 面板无专用插座。通过光纤就能把检测到的信息传输到仪器上。 为了保证调制对象的温升，计算机还可以根据需要，将电流数据 调节到额定输出功率。还能清楚显示每项任务的数据变化，并打 印出相关表格供分析。举例来说，在热计量仪表自动化中，它的 原理是根据电流、电压和通过仪器时所产生的温度的变化，由仪 器中心的微型计算机将其转化为相应的数据，并进行记录[1]。
智能地显示给现有的测量人员，而有些则不能被清楚地理解。随 着随机性的增强，该仪器不仅能显示系统中的各个数值，还能保 证数据的正确性和数据的传递。如今随着技术的不断发展，仪器 也进行了技术调整，使数据显示更清晰，界面操作更人性化。当 前仪器仪表的发展趋势是：技术智能化、信息数字化、控制系统 一体化。对已有记录的缺陷和错误进行自检和纠正，提高工作效 率和准确性。所以，仪器仪表自动化应用已成为大势所趋。
一次仪表和二次仪表的区别
一次仪表是直接检测设备的，比如压力变送器、流量计、热电偶等等。
二次仪表是指一次仪表测量出来的模拟信号经过二次仪表处理，能直观的显示正确的数值！二次仪表一般就是一些数字仪、记录仪啥的！
简单讲一次表就是属于信号采集转换（各种变送器温度元件信号采集设备）二次表是显示报警调节（盘装显示报警仪表分散控制系统的输入集散控制系统的输入）
问题来自自动化控制仪表。
解答如下：
①一次仪表与二次仪表是仪表安装工程的习惯用语。
确切名称应为
测量仪表和显示仪表。
测量仪表是与介质直接接触，是在室外就地安装的，显示仪表多在控制室盘上安装的。
为了区分一套系统中的仪表，把现场就地安装的仪表简称一次仪表，将盘装的显示仪表简称二次仪表。
从专业上对二次仪表的解释就是接受由变送器、转换器、传感器(包
括热电偶、热电阻)等送来的电或气信号，并指示所检测的过程工艺
参数量值的仪表。
从实物来举例就比如，数显表，温控等。
自动化仪表校验系统的应用与设计
自动化仪表校验系统的应用与设计摘要：为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。
传统的将生产过程中使用的仪表拿回实验室进行校准的方法已不能满足生产的要求,取而代之的是在现场直接对仪表进行校准。
关键词：仪表校验1.系统设计的原则与组成在设计研究系统时，要把组成系统需要的设备原则定为利用现有设备，降低额外的投资成本，建造测试系统时应用智能仪器GPIB总线模式，在自动化校准系统的建造开始时，把标准源与数字多用表按照要求标准开机预热，其次与硬件设备相关联，启动计算机，探寻测试系统中的物理地址分配状况，依据其搜索到的每个仪器地址，在校准软件开始运行时，设置标准正确的地址配置。
1.1初始化设置板块双击对应的自动化校准程序图标，启动系统，进入到测试系统的主界面，其主界面的风格应该以简洁实用为基准，在系统左侧应该是各个功能按钮。
最初进入的是初始化设置模板。
初始化模板要被设置成测试设备的校准项目，选择设置要被校准仪器和标准源的GPIB地址，选择是不是被第一次测试，这个功能的目的是为了保存完好的测量数据，杜绝因发生意外导致测量数据的丢失或损坏，来需要重新进行测试的问题。
选择语言种类，选择校准、检查，选择要被测试设备的具体名称，这时就完成了初始化设置。
1.2 数据采集动态显示模块此模块的具体主要功能包括：初始化仪器、设置仪器状态、测量数值、动态显示数据、数据保存、数据结果审定等。
自动化数据采集过程是全部模拟人工测量过程进行测量的。
此模块中的数据表现位数、数据量程等全是根据测试对仪器要求而自主产生的，其中包括数据结果审定也是自动完成的。
程序在运行过程中把不符合标准的数据用红色字体体现出来，促使计量员可以在看到测量结果时很轻易地发现此数据不符合标准。
1.3证书和原始记录生成模板此程序会自主生成证书与原始记录，这给计量员在工作中带来了很大的方便，并且解决了因为人为操作问题造成的失误，在一定程度上缓解了工作人员的工作压力。
自动化仪表校准装置设计研究
自动化仪表校准装置设计研究【摘要】校准装置是自动化仪表的重要组成部分，以现阶段自动仪表应用情况为基础，结合近年来校准装置的应用特点，分析自动化仪表校准装置设计情况。
关键词：自动化；仪表；校准装置；设计自动化仪表和系统的改造和设计，一般情况下都达到了现场以变送器类仪表检测为主、调整阀类仪表器控制进行协助工作，控制室中以盘装二次表和计算机计量系统彼此合作的监控形式，全面检测生产过程，这对企业的自动化系统发展有一定的影响。
本文主要是分析自动化仪表校准装置设计的内容。
一、自动化仪表校准系统仪表装置的校准工作最开始是要对机器实施预热，保障仪器一直处于运动状态，结合测量获取最初的信息资源，并且全面分析获取的信息数据，从而得到最终的结果。
其中实际工作包含了预热处置、连接硬件设施，连接之后启动计算机，获取等待检测系统的物理地址实际划分工作，并且结合获取结果科学划分地址。
实际工作主要分为以下几点：第一，模块初始化。
启动自动化校准系统，操作程度，进入到操作界面中，界面主要是简单、实效性强的设计特色，功能区域在计算界面的左边，这样符合人们的操作需求。
最先在模块中设计被检测的项目，明确被检测设施的通风接口总线的位置，明确这一设施是否是第一次进行检测。
这一工作主要是为了预防信息资源的遗失，储备检测工作中获取的信息资源，避免出现不重要的麻烦。
选择操作的语言，校对和监察工作需要确定实际试验的设施名字，从而完成初始化设计。
第二，信息资源获取动态显示模块。
信息获取动态显示模块是一项非常重要的工作内容，其中包含了对初始化仪器、检测信息、动态化显示信息设计以及储备信息资源等多个功能。
在自动化获取信息数据时，主要是依据模仿人工信息获取的步骤，仪器初始化设计、进度和采样时间等内容都要从专业的网站上下载，这样操作工作者可以结合仪器装置的要求指导下载相关的模块。
在模块中的信息展现位数主要是依据对测试仪器的规定构成的，最终的信息资源显示结果也是自主构成的。
热工仪表校验仪检定规程
热工仪表校验仪检定规程篇一：热工仪表校验仪的校准方法热工仪表校验仪的校准方法摘要热工仪表校检仪目前被广泛应用于生产过程中的校检领域，有着十分光明的使用前景，但是目前还存在一定的缺陷，其校准方法并没有一个统一的标准参考。
本文介绍了校检仪的特点以及工作原理，并在校准方法方面进行了较为详细的阐述，为校准工作提供了一定的参考。
关键词热工仪表校检仪；校准方法；阐述；参考0 引言随着市场经济的不断发展，热工控制仪表被广泛应用在各个领域，有着十分重要的作用。
对于温度热工仪表的校检十分重要，校检结果良好与否直接影响到生产过程的进行。
目前，由于校检方法有多种，所以对于校检的标准也没有一个固定的参考，以致导致校检结果有一定的差异。
本文通过对校检仪的工作原理的研究，并针对性地阐述了较为详尽的校检方法，可以为实际生产过程中的校检工作提供一个参考标准。
1 热工仪表校检仪的概述热工仪表校检仪以24V直流电压作为电源输出，主要由电源和电压表两部分组成，主要采用背光液晶显示，显示清晰明白，操作方便简单。
结构设计合理，输入域输出操作同步进行，相互独立且不会互相影响。
同时，可以实现随意调节步进速率，实现了自身零点校准，具有精度高，便携实用性强等优点。
2 热工仪表校检仪特点及原理热工仪表校检仪是一种实用性很强的设备，主要有以下几个方面的特点：首先，设备的精密性强，测试精准度很高，能进行较为复杂的校准工作；其次，使用范围广，能够对对多种信号进行校准测量，并做好记录和参照工作，能够及时发现误差，解决问题；此外，设备结构设计合理，既能够相互独立工作，又互不干扰，大大提高了工作效率。
热工仪表校检仪是一种用于温度传感器和测控仪表或系统校准、调试的多功能综合型仪器。
其工作原理是以单片机或者处理器为核心，配以输入输出电路和人机接口界面。
通过将所要测量的数据输入电路系统，处理器经过处理将结果显示在屏幕上，具有温度补尝功能，可以有效输出多种情况下的标准电量值。
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浅析温度二次仪表自动化校准系统
关键词：温度二次仪表；自动化；校准系统
引言
温度二次仪表是一种工业温度计量检测工具，在检测过程中能实现参数变化
可视化，因此在多个行业中都有较为深入的应用。
温度二次仪表的质量对于测温、控制等影响极大，如果测量数据不准确，产生较大的误差，会造成大量的不合格
产品。
因此，优化温度二次仪表自动化校准系统，并结合现代信息技术，全面提
升计量效率，是当前计量校准行业亟待解决的问题之一。
1当前温度二次仪表计量校准的不足
20世纪90年代中期至后期，中国开始测试和校准温度二次仪表。
最初校准
水平相对较低。
随着时间的发展和电子数字测控设备的应用，校准的精度和自动
化得到了提高。
但是，这种校准方法仍然主要依靠低效率的说话和运动。
手动标
定检测首先必须确定标准信号源，通常通过直流电阻箱和直流电位差实现。
然后
由传感器模拟电气信号，手动设置默认信号源设备，并依次测量每个识别点的电
气数量值。
将二级测温仪显示的温度值记录为原始数据。
最后，通过手动计算方
法减少或消除误差，并对校准结果进行评价。
由于整个过程是手动操作的，因此
监工的干扰因素很多，如原始记录的繁琐记录、工作效率低、校准精度差，校准
结果中主观成分过多，导致了一定的误差。
伴随着社会的发展，二次温度仪器在
工业生产中的应用越来越多，测量校准的重要性也越来越大。
传统液体温度计逐
渐被新的数字温度计所取代。
为了准确校准二次测温设备，许多制造商也加强了
这方面的研究，努力实现半自动校准方法或校准系统。
首先手工进行测量校准，
然后用计算机分析采集的数据。
与传统的手动校准方法相比，校准自动化程度有
一定程度的提高。
但是，由于这种校准系统的可扩展性较差，系统功能相对简单，仍然难以有效地捕获大量原始数据，因此在实际使用中存在诸多不便。
在这种情
况下，还需要不断提高温度二次仪表测量校准的自动化程度，不断提高校准水平。
2温度二次仪表自动化校准系统探究
2.1标准器
标准器在本系统设计中也起着重要的作用，主要功能为稳定地提供标准电量值，并输入到二次仪表内。
当然为了实现持续稳定地提供电量值输入，需要结合
本研究的实际情况来进行有效选择。
本研究所使用的标准源主要是WAVTEK公司
生产的4808型多功能标准源，其质量大概为20kg，通讯端口为GPIB，准确度为0.08℃，由于其功能稳定且符合本研究实际情况，因此将其与FLUKE公司生产的525A型热工校验仪配合一起使用。
在选定标准器之外，还需进行补偿导线的选择，补偿导线主要作用就是避免大量误差的产生，这种误差主要是由于计量装置与热
电偶连接处的温度变化所引起。
本文所使用的补偿导线主要是精密级补偿导线，
类型有K型、T型、E型三种。
在选定标准器与补偿导线之后，开始对标准器进
行测试。
测试遵循三个步骤：1）确定二次仪表的类型。
本文选用热电偶类型的
二次仪表，检定、校准需要使用WAVTEK4808多功能标准源，热电阻类型二次仪
表需要使用FLUKE525A热工校验仪。
2）将设备与二次仪表进行连线处理。
在此
环节需要用到冰瓶，将补偿导线的一端与二次仪表连接，然后另一端与冰瓶相连，再接上铜导线，从而实现零度补偿。
热电阻类型二次仪表直接将二次仪表接线端
子和525A热工校验仪直接用聚四氟己烯敷银导线相连接。
3）计算机和标准器进
行通讯，控制标准器输出相应的标准值，执行输出和待机等相关指令。
2.2视觉软件
在该系统中，温度二次仪表显示值的自动读出不能与视觉软件分离，视觉软
件是系统的重要组成部分，也是设计的关键。
可视系统设计如图1所示。
图像处
理软件控制相机设备，自动读取显示值，并可以执行图像预处理等操作。
Vision
软件捕获的图像如图2所示。
由于影响图像质量的因素很多，预处理时可以设置
介质过滤功能，从而过滤出各种干扰因素，提高图像清晰度。
此外，图像边缘区
域的对比度也可以得到改善，实现这种效果需要灰色形态，以便图像边缘变得更
清晰。
该温度二次仪表显示值采集的图像可以用上述两种方法清晰显示，有助于
减少图像数字信号处理和转换中的误差。
图1视觉系统设计示意图
图2视觉软件数据采集界面图
2.3硬件设计
该系统中，硬件部分是在计算机基础上构建起来的，包含测量部分和控制部
分。
如图3所示：
图3系统硬件构成
方法:对于标准中需要复制的电气数量数据，通过RS232接口或gpIB接口通
过程序输入到标准设备中；然后，缺省值输出缺省电气缺省值，并将管线连接到
要测量的温度二级仪表。
温度二次仪表显示值稳定后，摄像机计算机给出指示，
摄像机采集温度二次仪表显示值。
收集所有值后，计算机将计算错误和不确定性，最后生成打印机报告。
该系统主要由图像处理部分、标准设备和输出部分两部分
组成。
所谓机械图像处理部分专门指相机装置，该装置自动设定二次测温读数；
标准装备和输出零件是指根据温度二级仪表的传感器信号确定校准器的类型，将
采集到的温度转化为电能数量值，并通过校准器输出。
(1)机械图像处理部分。
照相机主要分为普通照相机和工业照相机。
普通相机广泛应用于远程医疗、视频
会议和实时监控，可以通过网络传输声音和图像，USB接口是主要接口类型。
工
业照相机主要用于工业领域，长期稳定工作，能够适应复杂的环境。
负责采集工
业场景视频图像，其分辨率和帧频明显高于普通相机，价格昂贵。
本研究具有吸
收LED显示屏部分所需的相机知识，但仅有一项功能要求，使普通相机能够满足
这些要求。
(2)默认选项。
该系统中校验仪的功能是在温度二级仪表中输入标准
电气数量。
由于传感器种类很多，校准仪需要能够提供高精度、连续稳定的直流
电压信号和电阻信号。
检查校准器时，首先确定温度的辅助设备类型，然后根据
设备类型选择校准器。
然后将校准器连接到温度二级仪表；最后，计算机与校准
器通信，控制校准器输出的缺省值，并执行诸如待机和输出等命令。
结束语
综上所述，温度二次仪表自动化校准系统尚未成熟，相比国外先进的技术，
存在着较大的差距。
随着科学技术的发展，很多元器件的性能得到了极大的改善，为自动化校准系统的发展提供了更加可靠的硬件配置。
完善系统设计还需充分借
鉴国外优秀经验，进一步结合本土特色来进行有效的创新。
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