表面温度计校准、使用误差来源分析

表面温度计校准、使用误差来源分析

孙建华

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063035

摘要：随着科学的进步，接触式表面温度计（一下简称数字表面温度计或表面温度计）在各行各业得到广泛的应用，表面温度计具有携带方便、读数准确等优点并得到广泛广泛应用。为了真实的反映被测物体表面温度，表面温度计测温部分一般是由一个薄、窄金属片制成。本文结合了表面温度计使用前实验室检测校准不准确容易出现的误差，以及校准完成后使用过程中引发金属片损坏或变形无法与被测物体表面很好的接触无法真实体现物体表面温度，以及对环境因素及人员使用不当等所产生的测量误差进行系统分析，结合生产中使用所出现的误差给了相应的分析和解决方法。

关键词：表面温度计；校准；使用；误差分析

1、表面温度计误差来源

1.1表面温度计

表面温度计是指能够真实测量物体表面温度的一种仪表，按被测对象可分为接触式和非接触式两种。现在使用广泛的接触式。接触式数字表面温度计已逐步取代指针式表面温度计。表面温度计用于固态平面、静态固态圆形、球形表面温度的测量。随着科技的发展数字表面温度计。它具有携带方便读数准确快速等优点而被广泛应用在工业生产中。数字表与热电阻、表面偶组成多种表面温度计一般可测量-30～500℃宽温度测量范围。下面以K偶组成数字表面温度计误差来源进行系统分析。

1.2数字表面温度计的固有误差

数字表面温度计是由K型热电偶和数字表组合而成。由于表面偶本身就有误差存在，K型热电偶400℃允许误差为：Ⅰ级为±0.068mV换算成温度是±1.6℃，Ⅱ级为±0.127mV换算成温度是±3.0℃.数字表显示有不同的分辨力如：0.01℃、0.1℃、1.0℃如果使用分辨力1.0℃的数字表至少有0.5℃误差存在。由于多数表面偶的线性较差，因此不能对表面偶和数字表单独检测组合而成，这样会增大表面温度计的误差。用标准表面温度源对数字表面温度计各温度点进行整体检测，对标准表面温度源各温度点必须加上修正值检测才能使数字表面温度误差达到最小。

1.3试验室校准容易出现的误差

1.3.1校准后容易出现的人为误差：计算不加标准器修正值会增大示值误差。

1.3.2偏离控温点太多或升温不稳定没有达到所需校准温度而对仪表进行检测，也会带来较大的示值误差。

1.3.3表面温度计按压错误偏离温度源板而带来的示值误差。

1.3.4表面温度计探头低于限位部位检测也会带来很大的示值误差。

有条件的可对表面源的温场均匀性进行测试，参照测试结果可检测到多高精度的表面温度计做到心中有数。也可对表面温度计的检测误差达到最小来提高检测质量。

1.3现场使用误差分析

1.3.1风速因起测量误差。对于同一种被测对象，风速越大带来的测量误差越大。

1.3.2被测物体导热性能较差因起测量误差。由于表面偶温度来源被测物体接触区，而接触区的温度又是被测物体内部通过导热提供的，因此被测物体导热性能较差因起测量误差

1.3.3表面偶与被测物体接触不准确引起的测量误差。因为偶丝焊点在测片凸点中心，偏离中心点测量，被测物体温度产生偏差会出现附加误差。尤其使用过的表面温度计探头发生变形的会产生更大的误差。

1.3.4使用不正确引起的测量误差。生产中很大程度取决于操作者操作时探头被测表面状况包括被测物体的接触面积接触压力等操作不当会产生相应的误差。

1.3.5探头损坏引起的测量误差。在使用过程中探头损坏带来的式接触热阻的改变，这样会带来很大的测量误差。

2总结

通过对表面温度计校准、使用中误差来源进行分析，可以了解产生误差的原因。在校准和使用中避免不必要误差出现，得以真实的温度复现。

参考文献

[1]秦永烈表面温度计测量〔M〕北京：中国计量出版社，1989

[2]JJG364-1994，表面温度计

[3]JJF1409-2013表面温度计校准规范