干体炉校准数字温度计的初步探讨

aux8180

干体炉校准数字温度计的初步探讨

胡靖  生莹  张哲

一、引言

    恒温油槽作为检测、校准数字温度计的恒温设备，因其使用的传热介质是甲基硅油，随着槽温的不断升高会产生大量油烟，所以必须安装大功率的抽排油烟装置。同时油槽升、降温的速度比较慢，用时比较长，会消耗和浪费很多能源，并且长期工作在甲基硅油升温产生的油烟下，对实验人员的身体也会有相当的损害。
    为了解决或改善这些问题，从节能减排、绿色环保和提高工作效率的角度出发，选用干体炉和标准恒温油槽分别在固定的温度区域，对分辨力不高于0.1℃的数字温度计开展校准。通过结果比较得出能否用干体炉替代恒温油槽的结论。
   

二、实验内容

    1.被测仪器的选用
    为了便于分析测量结果，选用6台(编号为1#～6#)稳定性较好、分辨力为0.01℃的数字温度计。
    2.标准器及配套设备
    实验所使用的标准器的配套设备不同，因此使用两套测量系统进行比较，如表1所示。
   

<CTSM>    表1  标准器及配套设备</CTSM>
    3.恒温设备技术指标
    表2列出了100℃～300℃温度范围恒温设备的技术指标。
   

<CTSM>    表2  比较用恒温设备技术指标
    注:实验选用的所有标准设备及其配套设备全部经过定期的检定或校准。</CTSM>
    4.测量温度点的选择
    选择较为常用的温度点100℃、200℃、300℃。
    5.实验过程
    实验采用比较法进行校准，将标准器及数字温度计分别插入两套不同的恒温设备中，并保持标准及被测仪器插入深度一致。传感器插入恒温油槽深度不低于250mm，依次记录标准器和被测仪器的示值。用同样的方法在干体炉中校准，传感器插入深度不低于200mm。由于干体炉均温块的测温孔直径大于温度传感器的外径，导致温场不稳定，需要用保温材料覆盖在均热块表面，隔断测温孔内外空气接触。
    依次记录标准和被测仪器的示值，分别对6支数字温度计记录8次实验数据，并计算其校准结果的平均值，从而计算出两套测量系统的差值。
    差值=A-B(A、B分别为测量系统1和测量系统2的校准结果示值)。每支温度计的测量结果如表3～表5所示。
   

<CTSM>    表3  数字温度计在100℃时的测量结果</CTSM>
   

<CTSM>    表4  数字温度计在200℃时的测量结果</CTSM>
   

<CTSM>    表5  数字温度计在300℃时的测量结果</CTSM>
   

三、实验结论

    实验结果显示:在100℃～300℃范围内，使用两套测量系统，测量结果基本吻合，最大差值为0.03℃。
    对于分辨力为0.1℃的数字温度计，对其最小位数产生变化所需的温度影响为≥0.05℃。实验证明，干体炉完全可以替代恒温油槽作为配套设备，对显示分辨力不高于0.1℃的数字温度计开展检测或校准。
    使用干体炉进行检测或校准有利于温度计量工作的顺利开展。干体炉具有升降温速度快的特点，用于检测或校准不仅能够大大提高工作效率、节约工作时间，还能有效地节约能源、减少排放，更加符合现在全世界都在呼吁和提倡的低碳、绿色的环保理念。
    作者单位【中国计量科学研究院】

也木海峰

请教几个问题
1 “需要用保温材料覆盖在均热块表面，隔断测温孔内外空气接触”   是不是指要堵高温棉
2  “干体炉均温块的测温孔直径大于温度传感器的外径，导致温场不稳定”   对于不同粗细的温度传感器，和干体炉孔的间隙0.1mm，0.2mm，0.5mm，1mm，这之间的误差如何修正
3  “传感器插入深度不低于200mm”   一是要干体炉够深，好像也就fulke的917X系列还行吧，二是传感器够长，这个不像恒温槽那样可以适应不同长度的温度传感器
4  “长期工作在甲基硅油升温产生的油烟下，对实验人员的身体也会有相当的损害。”  对于这一点，非常赞同，也希望在数字温度计的检定规程和规范的下次修订中，国家院的老师们能把这个试验的结果作为一个依据，请修订的专家们把干体炉和恒温槽都列入配套设备中

renocean

现在的干体炉还不能达到使用要求吧

realxuran

很好的资料，学习了。正在使用福禄克公司生产的干式计量炉。

nanjinggaohua

正在研究贝美克斯的干式炉，各项性能与福禄克的差不多

boheli

学习学习，正好学习这方面的知识

温度行者

有些疑问：
1.报告中干体炉水平温场0.05℃，实验数据未体现出来，实验数据是否充分。
2.干体炉插入深度≥200mm，目前可选设备极少。
3.比较时，使用什么标准器，如使用标准铂电阻温度计那么标准铂电阻温度计沾染问题如何解决。
行者认为解决上述问题的一个方法是修订温度量传系统表，在标准铂电阻温度计和标准水银温度计之间加入高精密铂电阻温度计，这样标准器的问题才能得到合理解决；同时，上述报告未提及恒温插槽与被检传感器匹配的问题，而这正是干体炉使用过程中最大的不确定度来源。因此，行者以为大于150mm以上的干体炉在不计较标准铂电阻温度计损失的成本下检测分度值为1℃的数字温度计问题不是很大，检测分度值为0.1℃的数字温度计则对检测人员的专业要求就有点高了，这样不利于数据所以不建议大规模推广。

小丽

个人感觉，使用干体炉是比较方便，但是也存在很大的问题，应该不是替代油槽的必然趋势；首先干体炉的水平温场就很难达到，孔径、检定数量也是问题，现在杆体最多的孔径是四个，还不是很大，很多问题不能解决。

wjyiscool

还是用恒温槽准确可靠，简单易行

董工(F)

干体炉绿色环保，恒温槽准确。目前两者共存。