热电阻检定中的常见问题和注意事项

热电阻检定中的常见问题和注意事项

杨洋

新疆阜康市质量与计量检测室新疆阜康831500

摘要：热电阻是热工计量领域常见的计量器具，基本上每个计量院所都能对热电阻进行检定。为了保证热电阻的使用过程中的准确可靠，需要对热电阻进行检定，本文作者根据多年的热电阻检定经验，结合热电阻检定规程，总结了热电阻的检定中的常见问题以及检定中的注意事项，以便于更好地对热电阻进行检定。

关键词：热电阻；检定；常见问题；注意事项

1概述

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的，其具有测量精度高、性能稳定等特点。它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻在科学实验及工业生产中广泛使用，因此其检定及校准工作尤为重要。

热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻，热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。

2热电阻检定中的常见问题

2.1检定中的接线问题

检定中的接线正确与否会直接影响测量精度。接线错误会将合格的热电阻检测出不合格的数据，也可能将不合格的热电阻检测出合格的数据，从而造成误判，以致在生产中出现严重后果。在实际检定中，一般标准铂电阻温度计Rs都是四线制，在说明书中由知黑、红、绿、黄四种颜色明确标出电流端和电位端。检定中使用的标准电阻RN，其电流端和电位端区别也很明显，这都不易接错。只有被检热电阻RX的电流端和电位端无明显标记，容易接错，从而造成测量误差。如果再加上接触不良，电阻会进一步增大，导致测量误差更大。四线制正确接法应当是电位差计与被检热电阻的电位端相连，如图1所示。

如果被检电阻是二线制，则电位端钮的夹子应夹在电流端钮夹子之前，而不能夹在后面，否则也会出现很大的测量误差。

图1热电阻的连线的正确接法

2.2检定中传感器的插入深度问题

有的检定员认为传感器的插入深度影响不大，一般是凭着工作经验进行检定的，从而造成了一定的测量误差。在检定温度与环境温度相差较大时，由于沿着电阻的轴向与环境温度有热交换，而且插入液面的部分越短，热电阻与环境温度的热交换能量越多，导致电阻值发生变化。其实无论是检定0℃还是100℃的电阻值时，传感器的插入深度一定要满足要求，为了缩短热平衡时间，要将感温元件连同引出线一并从内衬管和保护管中取出，放置在内径略大于感温元件直径的玻璃试管中，管口用脱脂棉塞紧，插入恒温槽应有足够的插入深度，尽可能减少热损失。如果产品制造商有规定，则按规定的插入深度进行检定。

2.3检定是电测设备问题

检定时通过电阻的电流应不大于1mA，以减小自热效应对检定结果的影响。有些检定人员对检定规程理解不够深刻，想当然地用位数与原电测设备相同的多用数字表检定，而忽略了数字表一般不能控制通过被测电阻的电流，引入了附加误差，造成检定结果不准确。当电流增加时，电阻值也随之增大；换算成温度时，增加1mA电流，反映在热电阻上温度平均增加0.08℃，因此，检定时通过热电阻的电流应不大于1mA，以保证检定结果准确可靠。

2.4检定人员的资质问题

有些检定人员绝不具有检定校准二等标准铂电阻温度计的资质能力，超越人员资质能力范围自行给标准器校准赋值，再进行量值传递是不可取的，同时也是违法违规，检定人员应该具备热电阻的检定资质。

3热电阻检定中的注意事项

3.1测量100℃时的电阻值R0时的注意事项

由于热惰性，随着炉温的波动，炉温、标准铂电阻温度计和被检热电阻不在同一时刻达到温度最大点。这样以来，就会带来测量误差。因此检定规程规定测量热电阻在100℃时的电阻值时，水沸点槽或油恒温槽的温度变化每10分钟不超过0.04℃。可建议自动化装置在设计过程中延长首次采样时间的设定。实践证明，增加热平衡时间，能显著改善标准铂电阻的温度计和被检热电阻的滞后效应，提高测量的精确度。

3.2电测设备的注意事项

电测设备应选用符合测量准确度要求的电桥或数字多用表，为了消弱热电势的影响，用数字多用表测量电阻时应采取电流换向，取平均值作为测量结果。通过实测发现换向前后的测量值有时会相差很大，分析原因与被检的热电阻的质量和接触电阻都有关系。如果换向后数据差距大就要排查原因后再继续检定工作。实测中发现标准铂电阻温度计在换向前后电阻值差别不大。

3.3恒温槽的注意事项

恒温槽温度随时间变化的因素，应在尽可能短的时间内采用交替测量热电阻和标准铂电阻的办法，交替重复测量不少于6次，包括电流换向时间，分别取平均值作为测量结果。

4结语

热电阻是热工计量领域常见的计量器具，其在科学实验及工业生产中广泛使用，因此其检定及校准工作尤为重要。近几年来，热电阻检定也越来越受到检定人员的关注和重视。但在实际工作中，还存在着各种各样的问题，这就需要检定人员提高自身素质，加强理论学习的同时也要加强实践操作，必要时可组织工作人员进行业务培训，按照检定规程的要求，保证热电阻的性能能够正常使用，为热电阻检定工作提供更加可靠的支持。

参考文献：

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[5]陈桂生，付志勇，朱育红，等.工业铂热电阻不同检定方法检定结果的可信度研究[J].中国测试，2014.

作者简介：

杨洋，男，1974年06月，单位：新疆阜康市质量与计量检测室，工程师，研究方向：力学计量与热工计量的检定、校准与研究。