CN101319940A - 一种长杆铂电阻温度计的检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于产品测试技术领域，尤其涉及一种长度超过700mm的长杆铂电阻温度计的测试装置。它包括一恒温水浴装置和至少两支标准温度计，恒温水浴装置又包括一可***待测长杆铂电阻温度计的水浴室，两支标准温度计亦分别***该水浴室的两端。不仅结构简单、使用方便，且大大降低了测试成本。本发明还涉及一种使用上述检测装置检测长杆铂电阻温度计的方法，先将待测长杆铂电阻温度计***水浴室的任一端，再设定好所述恒温水浴装置的温度值，等待温场稳定；接着，依次读出各温度计的值，利用标准温度计的值算出标准温度值，然后将待测长杆铂电阻温度计的温度值与其比较判定其计量特性；对恒温水浴装置至少再重设两个温度值，并重复前述步骤。

Description

一种长杆铂电阻温度计的检测装置及其使用方法

技术领域

本发明属于产品测试技术领域，尤其涉及一种长度超过700MM的长杆铂电阻温度计的测试装置及其使用方法。

背景技术

冷凝器长杆铂电阻温度计是核电站中常用的一种测量仪器，具体而言，主要是用来测量冷凝器海水出口水温。冷凝器长杆铂电阻温度计包括保护套管和感温元件，该保护套管的长度是(2100±150)mm，外径为6mm，感温元件为铂电阻，每根套管内共设有3个感温元件，均匀分布在整根套管内，由三线制引出。对于0～60℃温度范围，冷凝器长杆铂电阻温度计的电阻特性为R(t)＝R(0℃)*(1+At+Bt2)，温度计的水三相点电阻值R(0℃)＝100Ω。由于冷凝器海水出口平均温度的测量准确性对汽轮机效率试验、冷凝器效率试验起着至关重要的作用，长杆铂电阻温度计误差0.1℃即可导致CRF流量相差1％和清洁度相差1％，这极可能造成对冷凝器和汽轮机组的错误评价，因此，对长杆铂电阻温度计的测量准确度有着相当高的要求。

一直以来，国内都没有对这种长杆电阻温度计进行准确检测的装置，尤其对于长度超过了700mm达到2000mm标准的长杆电阻温度计都没有办法进行检测，只有外送英国进行检测。英国采用的测试装置能准确的对长杆铂电阻温度计进行检测，但这种测试装置不仅结构复杂，而且成本高昂，每支长杆电阻温度计的测量费用就高达300英镑，远远超出了国内企业的承受能力。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种长杆铂电阻温度计的测试装置，结构简单、使用方便且测试成本较低。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种前述测试装置检测长杆铂电阻温度计的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

提供一种长杆铂电阻温度计的检测装置，它包括一恒温水浴装置和至少两支标准温度计，所述恒温水浴装置又包括一可***待测长杆铂电阻温度计的水浴室，所述两支标准温度计亦分别***该水浴室的两端。

采用这样的结构以后，只需将待测长杆铂电阻温度计***水浴室，读出待测长杆铂电阻温度计及标准温度计的数值，并进行比较即可完成对待测长杆铂电阻温度计的校准工作。与现有技术相比，不仅结构简单、使用方便，而且测量结构具有较高的准确性，大大降低了测试成本，减轻了企业的负担。

提供一种使用上述检测装置检测长杆铂电阻温度计的方法，先将待测长杆铂电阻温度计***所述水浴室的任一端，再设定好所述恒温水浴装置的温度值，等待温场稳定；接着，依次读出所述标准温度计及待测长杆铂电阻温度计的温度值，利用标准温度计的值算出标准温度值，然后将待测长杆铂电阻温度计的温度值与其比较判定其计量特性；对所述恒温水浴装置至少再重设两个温度值，并重复前述步骤。

附图说明

图1是本发明提供的一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一较佳实施例，它包括一恒温水浴装置和至少两支标准温度计1，所述恒温水浴装置又包括一可***待测长杆铂电阻温度计3的水浴室2，所述两支标准温度计1亦分别***该水浴室2的两端。本实施例中，恒温水浴装置可采用现有技术提供的各种产品，优选采用卧式的恒温水浴装置；水浴室2可以采用一个装有窗口的长2m，直径30cm的长管，并可在二端加上垫片及法兰，在法兰上开设相关的开口，用于***待测长杆铂电阻温度计3及标准温度计1；水浴室2的两端分别设有一个水浴支架，起到支撑水浴室2的作用；另外，还可在本测试装置中设置高精度数字多用表(0.01及以上精度)及接触热电势小于0.4μV的四点低电势转换开关，将高精度数字多用表、标准温度计1及被测长杆铂电阻温度计均连接在低电势转换开关上，并检查示值均在分度表范围内。

只需将待测长杆铂电阻温度计3***水浴室2，读出待测长杆铂电阻温度计3及标准温度计1的数值，并进行比较即可完成对待测长杆铂电阻温度计3的校准工作。与现有技术相比，不仅结构简单、使用方便，而且测量结构具有较高的准确性，大大降低了测试成本，减轻了企业的负担。

作为前述技术方案的进一步改进，标准温度计1为二等标准铂电阻温度计，且检定证书必须在有效期内；水浴室2呈倾斜放置，具体的，可以调整水浴室2一端的水浴支架，使水浴室2朝一侧倾斜，优选的，水浴室2与水平面所成的夹角为10～15度。另外，还可以水浴室2上还设有一排气阀21，该排气阀21设置在所述水浴室2位置较高的一端，这样可以放出容器中的空气，以避免空气对测量精度的影响。

作为前述方案的进一步具体化，恒温水浴装置还可包括一带有控温装置的加热水槽4及一与该加热水槽4相连接的水泵5，该水泵5及控温装置均与所述的水浴室2相连接。具体的，水泵5的出口与加热水槽4相连接，而加热水槽4的出口则与水浴室2相通，这样水便可从水泵5流入加热水槽4，经过加热水槽4中的控温装置处理后，从加热水槽4出来的恒温水将从水浴室2的下端进入，并从水浴室2的上端排出进入水泵5再次循环。另外，如图1所示，该恒温水浴装置中还可设置一补水装置6、夹子64及三个阀门61、62、63，夹子64设置在水泵5及水浴室2之间，补水装置6与加热水槽4相连接，阀门62、63连接在补水装置6与加热水槽4之间，阀门61则分别与其它阀门62、63及补水装置6相连接。当阀门62开启，阀门63、夹子64关闭时，恒温水浴装置处于蓄水状态；当阀门62、阀门63和夹子64开启，而阀门61、补水装置6关闭时，则处于内循环状态。；水泵5上亦可设一排气阀21。

因为不能在同一时间读数，故测试过程中，标准铂电阻温度计及被测长杆铂电阻温度计的人工读数不可避免的存在着误差，为了进一步减小这种误差，作为前述技术方案的进一步改进，检测装置中还可设置一可采集标准温度计1及待测长杆铂电阻温度计3温度值的处理器。具体的，可采用一台电脑及一套计算机数据采集与处理软件，如Hart Scientific公司的9935 LogWare II实时数据采集软件，设置好合理的采样数及采样周期后，即可对测量数据进行自动采集，并通过所采集的数据自动生成校准报告。不仅减少了手工计算的误差，有效提高了检测装置的准确性和重复性，同时还使工作效率得到显著的提高。

作为一种使用上述检测装置检测长杆铂电阻温度计的方法的实施例，先按照图1将各种装置及元件接好。将若干个待测长杆铂电阻温度计3***所述水浴室2的任一端，并用密封环和螺帽密封，再设定好所述恒温水浴装置的温度值，等待温场稳定；接着，采用现有技术提供的普通方法依次读出所述二等标准铂电阻温度计及待测长杆铂电阻温度计3的温度值，利用标准温度计1的值算出标准温度值，然后将待测长杆铂电阻温度计3的温度值与其比较判定其计量特性；对所述恒温水浴装置至少再重设两个温度值，并重复前述步骤。

具体的，在测试前可先作装配质量和外观检查，包括查看热电阻应无断路或短路现象，目力检查其装配质量和外观是否正确、可靠和无缺件。保护管应完整无损，不得有凹痕、划痕和显著锈蚀；三个用来校准的温度值分别为25℃(或常温)、35℃及45℃；。

该方法中的设定好所述恒温水浴装置的温度值后，记录两个标准铂电阻温度计的读数，当两标准铂电阻温度计的读数差值≤0.05℃时，再采用所述的对称观测法进行读数。具体到本实施例的实验中，恒温水浴装置中约有一吨水，在进水过程可以通过加热水槽4加温。当进水完毕，升温稳定后，需进行温度误差实验，大约二个小时后再进行测试。我们通过实验观察温场稳定后，两小时内的变化如下表(单位℃)：

时间(min)	30	60	90	120
					标准铂电阻温度计1(℃)	27.769	27.772	27.770	27.770
标准铂电阻温度计2(℃)	27.800	27.801	27.792	27.800
					变化量(℃)	0.031	0.029	0.022	0.030

从上表数据可以看出，温场的变化量小于0.05℃，满足检测要求。

在检测过程中，还要注意温度计的感温元件应完全***水浴室2内，否则将产生较大的泄漏，导致测量误差；在作比较检定时，槽内的温度可能会产生缓慢的变化，为了消除标准器与被检热电阻时间常数不一致的影响，温场的变化量越小越好；另外，为了消除标准器与被检热电阻不能在同一时间读数的影响，一定要严格按照对称观测法的原则依次读取标准器与各检热电阻的数据。

使用所述对称观测法依次读出所述标准温度计1及待测长杆铂电阻温度计3的温度值时不得少于四个循环，并取其平均值作为温度值。具体的，每个循环可按下列顺序测出标准铂电阻温度计和被检热电阻的电阻值，即标准铂电阻温度计→被检1→被检2→...→被检n，再换向，被检n→...→被检2→被检1→标准长杆铂电阻温度计。

测量结果的重复性按下式计算： $\mathrm{\σ}=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\stackrel{\‾}{x})/(n-1)}$

式中：xi为单次测量结果；x为多次测定结果的平均值；n为测量次数。计算测量结果的重复性主要是用于评定长杆铂电阻温度计的短期重复性计量特性。

在对记录下的数据进行处理时，应用温度与电阻的关系式：R(t)＝R(0℃)*(1+At+Bt²)，先根据标准铂电阻温度计检定证书给出A、B系数计算出平均温度值，将其作为标准温度值。然后再根据标准公式中的A、B常数计算出每支长杆铂电阻温度计的平均阻值和温度值。由于被检测的长杆铂电阻测量的是电阻值，且电阻值与温度之间的函数关系为R(t)＝R(0℃)*(1+At+Bt²)，现场工程人员只需要根据电阻值与之相对应的温度值，以及对该批次温度计的计量特性的评定进行筛选，即可选出偏差小、重复性好的长杆铂电阻温度计。

本检测装置解决了多年来长杆铂电阻温度计必须送国外检测，以及费用安昂，企业难以承受的问题。采用本检测装置进行检测，每年能节约几十万元的检测费。而且能确保为现场提供准确的测量数据，保证了冷凝器出口海水温度测量的准确性，为冷凝器和汽轮机组的安全状态作出正确的评估提供了可靠的依据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：它包括一恒温水浴装置和至少两个标准温度测量装置，所述恒温水浴装置又包括一可***待测长杆铂电阻温度计的水浴室，所述两支标准温度计亦分别***该水浴室的两端。

2、根据权利要求1所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：所述的水浴室呈倾斜放置，所述的两支标准温度计。

3、根据权利要求2所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：所述的水浴室与水平面所成的夹角为10～15度，所述的水浴室上还设有一排气阀，该排气阀设置在所述水浴室位置较高的一端。

4、根据权利要求1所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：所述的恒温水浴装置还包括一带有控温装置的加热水槽及一与该加热水槽相连接的水泵，该水泵及控温装置均与所述的水浴室相连接。

5、根据权利要求1所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：所述的标准温度计为二等标准铂电阻温度计。

6、根据权利要求1所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：该检测装置还包括一可采集标准温度计及待测长杆铂电阻温度计温度值的处理器。

7、根据权利要求1至6中任一项所述的长杆铂电阻温度计的检测装置，其特征在于：所述的长杆铂电阻温度计的长度为1950mm～2250mm。

8、使用权利要求1所述检测装置检测长杆铂电阻温度计的方法，其特征在于：先将待测长杆铂电阻温度计***所述水浴室的任一端，再设定好所述恒温水浴装置的温度值，等待温场稳定；接着，依次读出所述标准温度计及待测长杆铂电阻温度计的温度值，利用标准温度计的值算出标准温度值，然后将待测长杆铂电阻温度计的温度值与其比较判定其计量特性；对所述恒温水浴装置至少再重设两个温度值，并重复前述步骤。

9、根据权利要求8所述的检测长杆铂电阻温度计的方法，其特征在于：该方法中的设定好所述恒温水浴装置的温度值后，记录两标准温度计的读数，当两标准温度计的读数差值≤0.05℃时，再采用所述的对称观测法进行读数。

10、根据权利要求9所述的检测长杆铂电阻温度计的方法，其特征在于：依次读出所述标准温度计及待测长杆铂电阻温度计的温度值时不得少于四个循环，并取其平均值作为温度值。

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