CN103852183A - 一种提高热电阻温度计测量精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及，具体公开了一种提高热电阻温度计测量精度的方法，包括以下步骤：1、在一个热电阻温度计的测量范围内选取m个点作为温度校准基准点，其中第n个基准点的输出温度值为Y_n；2、根据该热电阻温度计的数据表采集第n个温度校准基准点的电阻值R_n；3、获得第n个温度校准基准点对应的输入温度值X_n；4、所述m个温度校准基准点构成m-1个温度区间段，当热电阻温度计测量的温度值T_i处于第i个温度区间段时，根据步骤三得到的第i个温度区间段的增益A_i与偏置B_i；5、对热电阻温度计测量的温度值T_i进行校准修正，得到校准修正温度值T_i‘。本发明提高了核电厂热电阻温度计的测量精度；降低了整个温度测量通道的误差，提高了电厂的安全性和经济性。

Description

一种提高热电阻温度计测量精度的方法

技术领域

本发明属于核电站测量领域，具体涉及一种提高核电厂热电阻温度计测量精度的方法。 

背景技术

温度信号是整个核电厂的关键监测参数，对于工艺***及设备的状态监测与控制有着重要的作用，很多温度信号用于设备保护停运乃至反应堆的保护停堆，是操纵人员安全有效操作的必要信息，温度信号的精确测量是核电厂的安全、可靠和经济运行的重要保证。因此提高温度计的测量精度是非常必要的。 

目前RTD热电阻PT100温度计国内核电厂广泛应用，其制造依据为标准IEC60751，由于温度计本身的精度，其实际数据与标准之间往往存在一定的差异。而电厂中采集温度信号的组件或者卡件其信号转换依据均根据IEC标准或其他等效标准，从而就造成实时参与后续运算的数据与温度计实际数据之间的差异传递或进一步加大，虽然温度计的精度满足制造标准的要求，但对于很多参与控制与保护的温度信号该差异并不满足核电厂的准则要求。 

由于传统的核电厂都是基于模拟技术设计的，用于采集现场温度信号的组件都是根据ICE60751标准完成信号的转换，后续信号的处理也全部在硬件中完成，但由于硬件的约束性，一般很难从源头上通过设置来提高温度计的测量精度以及减小温度计实际的制造数据与标准之间的差异。从而将通道精度的控制压力全部叠加到后续数学、逻辑运算等组件上。 

随着数字化技术的广泛应用，比如国内的岭澳二期、红沿河、宁德、阳江、 福清、方家山等核电厂就采用了全数字化的DCS仪控平台，其用于采集现场温度信号的卡件均是根据IEC60751、DIN或SAMA标准进行电阻--温度信号的转换，虽然该采集卡件为硬件，无法通过对卡件的设置来减少温度计实际数据与标准之间的偏差。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用热电阻温度计采集基准温度点的温度，通过校准计算进而提高核电厂热电阻温度计测量精度的方法。 

实现本发明的技术方案如下：包括以下步骤： 

步骤一、在一个热电阻温度计的测量范围内选取m个点作为温度校准基准点，其中第n个基准点的输出温度值为Y_n，n=1,2,3,…,m； 

步骤二、根据该热电阻温度计的数据表采集第n个温度校准基准点的电阻值R_n； 

步骤三、根据步骤二采集到的第n个温度校准基准点的电阻值R_n，进而通过下式获得第n个温度校准基准点对应的输入温度值X_n； 

R_n＝R₀(1+AX_n+BX_n ²)； 

步骤四、所述m个温度校准基准点构成m-1个温度区间段，当热电阻温度计测量的温度值T_i处于第i个温度区间段时，根据步骤三得到的第i个温度区间段的增益A_i与偏置B_i； 

其中，i＝1,2,3,…,m-1； $A_i=\frac{Y_{i+1}-Y_i}{X_{i+1}-X_i};$ $B_i=-\frac{Y_{i+1}-Y_i}{X_{i+1}-X_i}{X}_{i+1}+Y_{i+1};$

步骤五、对热电阻温度计测量的温度值T_i进行校准修正，得到校准修正温度值T_i‘； 

T_i‘=A_iT_i+B_i。 

所述步骤三中，R₀=100Ω，当依据IEC6075标准时，A＝3.9083×10^-3℃^-1，B=-5.775×10^-7℃^-2；当依据DIN43760-1980标准时，A＝3.90802×10^-3℃^-1，B=--5.80201×10^-7℃^-2。； 

本发明所取得的有益效果如下： 

（1）提高核电厂热电阻温度计的测量精度； 

（2）降低了整个温度测量通道的误差，提高了电厂的安全性和经济性。 

具体实施方式

本发明一种提高热电阻温度计测量精度的方法，包括以下步骤： 

步骤一、在一个热电阻温度计的测量范围内选取m个点作为温度校准基准点，其中第n个基准点的输出温度值为Y_n，n=1,2,3,…,m； 

步骤二、每个热电阻温度计在出厂时候均附有数据表，根据该热电阻温度计的数据表采集第n个温度校准基准点的电阻值R_n； 

步骤三、根据步骤二采集到的第n个温度校准基准点的电阻值R_n，进而通过下式获得第n个温度校准基准点对应的输入温度值X_n； 

R_n=R₀(1+AX_n+BX_n ²)； 

其中，R₀=100Ω，当依据IEC6075标准时，A＝3.9083×10^-3℃^-1，B=-5.775×10^-7℃^-2；当依据DIN43760-1980标准时，A＝3.90802×10^-3℃^-1，B=--5.80201×10^-7℃^-2。； 

步骤四、所述m个温度校准基准点构成m-1个温度区间段，当热电阻温度计测量的温度值T_i处于第i个温度区间段时，根据步骤三得到的第i个温度区间 段的增益A_i与偏置B_i； 

其中，i＝1,2,3,…,m-1； $A_i=\frac{Y_{i+1}-Y_i}{X_{i+1}-X_i};$ $B_i=-\frac{Y_{i+1}-Y_i}{X_{i+1}-X_i}{X}_{i+1}+Y_{i+1};$

步骤五、对热电阻温度计测量的温度值T_i进行校准修正，得到校准修正温度值T‘_i； 

T_i‘=A_iT_i+B_i。 

具体实例如下： 

1、m=8 

在RTD温度计测量范围内选取温度校准基准点Y₁，……，Y₈及采集各个温度校准基准点对应电阻值，如下： 

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

0℃

60℃

120℃

180℃

240℃

290℃

350℃

400℃

100.049Ω

123.314Ω

146.153Ω

168.567Ω

190.555Ω

208.554Ω

229.763Ω

247.112Ω

2、获得各个温度校准基准点对应的X₁，……，X₈，如下： 

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

0.0553℃

60.1889℃

120.2265℃

180.2408℃

240.2274℃

290.1972℃

350.1349℃

400.0591℃

3、确定每一个温度区间段的增益A_i与偏置B_i，最终的校准修正如下： 

4、根据计算出的折线段增益与偏置绘制校准修正温度折线图。 

5、根据热电阻温度计测量的温度值T_i，得到校准修正温度值T_i‘，如下表所示： 

Claims (2)

1.一种提高热电阻温度计测量精度的方法，其特征在于：包括以下步骤： 

步骤一、在一个热电阻温度计的测量范围内选取m个点作为温度校准基准点，其中第n个基准点的输出温度值为Y_n，n=1,2,3,…,m； 

步骤二、根据该热电阻温度计的数据表采集第n个温度校准基准点的电阻值R_n； 

步骤三、根据步骤二采集到的第n个温度校准基准点的电阻值R_n，进而通过下式获得第n个温度校准基准点对应的输入温度值X_n； 

R_n＝R₀(1+AX_n+BX_n ²)； 

步骤四、所述m个温度校准基准点构成m-1个温度区间段，当热电阻温度计测量的温度值T_i处于第i个温度区间段时，根据步骤三得到的第i个温度区间段的增益A_i与偏置B_i； 

其中，i＝1,2,3,…,m-1；

步骤五、对热电阻温度计测量的温度值T_i进行校准修正，得到校准修正温度值T_i； 

T_i‘=A_iT_i+B_i。 

2.如权利要求1所述的提高热电阻温度计测量精度的方法，其特征在于：所述步骤三中，R₀=100Ω，当依据IEC6075标准时，A＝3.9083×10^-3℃^-1，B=-5.775×10^-7℃^-2；当依据DIN43760-1980标准时，A＝3.90802×10^-3℃^-1，B=--5.80201×10^-7℃^-2。