熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器大多采用兩線傳送方式，外形基本是一樣的。基本誤差有±0.1%，±0.2%，±0.5%，智能溫度變送器精度0.1%，HART溫度變送器還具有HART通信功能。每個模擬型溫度變送器只能配合一種分度號的測溫元件使用；每個智能型溫度變送器可以配合不同分度號的熱電偶和熱電阻，只需要通過溫度變送器組態(tài)軟件設(shè)定輸入分度號類型和量程即可。在調(diào)校前需要搞清楚，在量程范圍內(nèi)該溫度變送器的輸出電流信號，是與被測溫度成線性關(guān)系，還是與輸入的電信號成線性關(guān)系。

《溫度變送器的調(diào)校技能》介紹的調(diào)校方法是以不帶溫度傳感器的一體化溫度變送器為例。該方法是以精密電阻箱、直流標準電位差計(或過程校驗儀)作為標準信號源，模擬測溫元件隨溫度變化而改變電量值的方法來進行校準。用此方法時，還必須對熱電偶或熱電阻再單獨進行校準。




圖1    智能溫度變送器YR-ER213

熱電偶溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電偶溫度變送器調(diào)校接線
熱電偶溫度變送器調(diào)校接線如圖2所示。在《溫度變送器校驗接線》 技術(shù)文章中有更詳細介紹。 



圖2  熱電偶溫度變送器調(diào)校接線

2、熱電偶溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時，在溫度變送器輸入端接入直流標準電位差計，電位差計的輸出信號為電動勢，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在負載電阻兩端并聯(lián)接上標準數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。反接信號輸入線，使電位差計輸出校驗現(xiàn)場室溫(嚴格講是溫度變送器接線端子處的環(huán)境溫度)對應(yīng)的電動勢。調(diào)整模擬變送器零點電位器(智能溫度變送器沒有零點電位器，通過組態(tài)軟件修改零點對應(yīng)參數(shù)值實現(xiàn)零點調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使溫度變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿量程。正接信號輸入線，使電位差計輸出滿量程對應(yīng)的電動勢(注意：該電動勢為量程滿度的電動勢減去室溫對應(yīng)電動勢后的值)，調(diào)整模擬溫度變送器滿量程電位器(智能溫度變送器沒有滿量程電位器，通過組態(tài)軟件修改上下限量程對應(yīng)參數(shù)值實現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實例對一臺配K分度號熱電偶，量程為0-1000℃的熱電偶溫度變送器進行校準。校準現(xiàn)場室溫為7℃，通過查熱電偶分度表，7℃對應(yīng)熱電勢為0.277mV，1000℃對應(yīng)熱電勢為41.269mV，反接后，電位差計輸出0.277mV，調(diào)整零點電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V則變送器輸出為4mA。改為正接，使電位差計輸出讀數(shù)為40.992mmV(40.992mmV=41.269-0.277)，調(diào)整滿量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,則變送器輸出為20mA。
⑤零點和滿量程調(diào)校完成后，就可以進行全量程范圍的校準工作。調(diào)校時變送器全量程范圍內(nèi)的校準點數(shù)不能少于5點，并且要均勻分布。
⑥校準時，先輸入各個校準點溫度對應(yīng)的標準毫伏信號值，再測量變送器的輸出值。從溫度下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點對應(yīng)的毫伏信號值，讀取并記錄溫度變送器的輸出值，直至溫度上限然后再從上限到下限平穩(wěn)改變輸入信號至各個被校點，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進行三個循環(huán)的測量。在接近被校點時，輸入信號時應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進行測量誤差的計算，計算方法下節(jié)介紹。
⑦調(diào)校中如果參考端溫度不穩(wěn)定時，為保證變送器有正確的冷端補償功能，模擬毫伏輸入信號值可用下式計算。
E(t，t1)=E(t，t0)-E(t1，t0)
公式中E(t，t1)是測量端溫度為t，參考端溫度為t1時模擬輸入毫伏電勢值；E(t，t0)是測量端溫度為t，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢值；E(tl，t0)是測量端溫度為t1，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢值。
⑧對于量程可調(diào)的智能溫度變送器，改變量程時零點與滿量程需反復(fù)調(diào)試；熱電偶變送器在調(diào)試前需要預(yù)熱30min。

熱電阻溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電阻溫度變送器調(diào)校接線
內(nèi)引線是熱電阻元件自身具備的引線方式，其通常位于保護管內(nèi)。熱電阻元件的內(nèi)引線有兩線、三線、四線制三種。因此，在調(diào)校因其接線方式也略有差別。圖3是與三線制熱電阻元件配合使用的熱電阻溫度變送器調(diào)校接線圖。 



圖3 熱電阻溫度變送器調(diào)校接線圖
 
2、熱電阻溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時，在熱電阻變送器輸入端接入標準電阻箱，標準電阻箱的輸出信號為電阻值，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在標準電阻兩端并聯(lián)接上標準數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。改變電阻箱的電阻值，使之等于量程的下限值，調(diào)整模擬溫度變送器零點電位器(智能溫度變送器沒有零點電位器，通過組態(tài)軟件修改零點對應(yīng)參數(shù)值實現(xiàn)零點調(diào)整)使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿量程。改變電阻箱的電阻值，使其等于量程的上限值，調(diào)整滿量程電位器(智能溫度變送器沒有滿量程電位器，通過組態(tài)軟件修改上下限量程對應(yīng)參數(shù)值實現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實例：如有一臺輸入Pt100熱電阻，量程為0-400攝氏度的溫度變送器。正確接線后，標準電阻箱輸出100Ω時，調(diào)整零點電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使熱電阻溫度變送器輸出電流為4mA。調(diào)整電阻箱使其輸出電阻值為247.09Ω(即熱電阻在400℃時所對應(yīng)的電阻值)，調(diào)整滿量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,使溫度變送器的輸出電流為20mA。
⑤零點和滿量程調(diào)校完成后，就可以進行全量程范圍的調(diào)校工作。調(diào)校時變送器全量程范圍內(nèi)的校準點數(shù)不能少于5點，并且要均勻分布。
⑥校準時，先輸入各個校準點溫度對應(yīng)的電阻信號值，再測量溫度變送器的輸出值。從溫度下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點對應(yīng)的電阻信號值，讀取并記錄溫變送器的輸出值，直至溫度上限然后再從上限到下限平穩(wěn)改變輸入信號至各個被校點，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進行三個循環(huán)的測量。在接近被校點時，輸入信號時應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進行測量誤差的計算，計算方法下節(jié)介紹。

誤差的計算方法
按國家計量技術(shù)規(guī)范《JJF 1183-2007 溫度變送器校準規(guī)范》中，“6”校準項目和校準方法第6.2.1.2條"規(guī)定，有帶傳感器和不帶傳感器兩種校準方法和測量誤差的計算公式，現(xiàn)摘錄于下:
a)帶傳感器的變送器在校準時測量順序可以先從測量范圍的下限溫度開始，然后自下而上依次測量。在每個試驗點上，待溫度源內(nèi)的溫度足夠穩(wěn)定后方可進行測量(一般不少于30min)：應(yīng)輪流對標準溫度計的示值和變送器的輸出進行反復(fù)6次讀數(shù)。按式(1)計算測量誤差：
公式(1)
 


--- 變送器各被校點的測量誤差（以輸出的量表示），mA或V；
--- 變送器被校點實際輸出的平均值，mA或V；
--- 變送器的輸出量程，mA或V；
--- 變送器的輸入量程，℃；
--- 變送器輸出的理論下限值，mA或V；
--- 標準溫度計測得的平均溫度值，℃；
--- 變送器輸入范圍的下限值，℃。
b)不帶傳感器的變送器在校準時，應(yīng)從下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點對應(yīng)的信號值，讀取并記錄輸出值直至上限；然后反方向平穩(wěn)改變輸入信號依次到各個被校點，讀取并記錄輸出值直至下限。如此為一次循環(huán)，須進行三個循環(huán)的測量。在接近被校點時，輸入信號應(yīng)足夠慢，以避免過沖。
注：在對熱電偶輸入的變送器(具有參考端溫度自動補償)進行校準時，為獲得整數(shù)的標準輸出值，各被校點的輸入信號應(yīng)為被校點對應(yīng)的電量值減去補償導(dǎo)線修正值。
測量誤差按式(2)計算：



---變送器被校點實際輸出，取多次測量的平均值，mA或V；
---變送器的輸出量程，mA或V；
---變送器的輸入量程，℃；
---變送器輸出的理論下限值，mA或V；
---變送器的輸入溫度值，即模擬熱電阻（或熱電偶）對應(yīng)的溫度值，℃；
---變送器輸入范圍的下限值，℃；
---補償導(dǎo)線修正值，mV；
---熱電偶特性曲線各溫度測量點和斜率，對于某一溫度測量點可視為常數(shù)，mV/℃。
 
測量結(jié)果的處理 測量誤差可以用輸出的單位表示，也可以用溫度單位表示，或者以輸入(或輸出)的百分數(shù)表示。 由于變送器的輸出通常都是溫度的線性函數(shù)，它們之間的折算可以按式(3)進行：



---以輸入的溫度所表示的誤差，℃。
注：DDZ系列變送器中有些產(chǎn)品的輸出是熱電偶毫伏信號(或熱電阻的電阻信號)的線性函數(shù)。此時，式(1)-式(3)中的t應(yīng)以毫伏信號(或電阻信號)代替。

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