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一種工業(yè)鉑熱電阻溫度計分度新方法提出
2015-01-28
為提高工業(yè)鉑熱電阻測溫準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，中國計量科學(xué)研究院近日提出了一種新的分度工業(yè)鉑熱電阻方法——國際溫標(biāo)分度法，并通過專家驗(yàn)收。該方法為分度工業(yè)熱電阻，制作高精度數(shù)字溫度計、高精度溫度傳感器提供了一種新思路和方式，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
工業(yè)鉑電阻溫度計是一種被廣泛使用的測溫儀器。長期以來，國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范中普遍采用CVD方程的計算方法對其進(jìn)行檢定分度。但采用CVD方程檢定分度的工業(yè)鉑電阻溫度計準(zhǔn)確度不高、穩(wěn)定性低、不確定度較大，無法作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)使用。
為此，多數(shù)工業(yè)測溫領(lǐng)域或要求不高的實(shí)驗(yàn)室只能采用精度較高的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作為溯源傳遞標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際工業(yè)測溫領(lǐng)域由于各種條件限制，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計無法使用，使得溫度量值傳遞和溯源在這些地方無法實(shí)現(xiàn)，不能開展實(shí)際的計量校準(zhǔn)工作。
課題負(fù)責(zé)人、該研究院副研究員金志軍介紹說，課題主要研究采用ITS-1990國際溫標(biāo)定義的內(nèi)插公式，對工業(yè)鉑熱電阻溫度計進(jìn)行檢定分度的可行性，并與普遍采用的CVD方程給出的溫度—電阻關(guān)系計算結(jié)果相比較，進(jìn)而給出二者存在的差異，探討建立精密工業(yè)鉑電阻溫度計作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)的途徑與方法。通過對不同型號、不同廠家制造的多支工業(yè)鉑熱電阻在不同溫區(qū)分別開展研究和分析，給出每支溫度計的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)曲線及采用兩種不同方法分度所引起的測量誤差。
實(shí)驗(yàn)證明：ITS-1990國際溫標(biāo)的內(nèi)插方法用于工業(yè)鉑熱電阻溫度計是可行的，與CVD方程用于工業(yè)鉑電阻檢定分度的計算方法相比，具有較好的準(zhǔn)確性和一致性。此前，意大利和加拿大的國家計量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了采用國際溫標(biāo)內(nèi)插公式研究工業(yè)鉑電阻分度方法的工作。
專家認(rèn)為，提高工業(yè)電阻測溫準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的傳統(tǒng)手段都在元件純度、封裝技術(shù)、制作流程上下功夫；該課題則從計算方法上給出了新思路，為精密鉑電阻和工業(yè)鉑電阻在我國溫度量值傳遞和溯源體系的完善奠定了基礎(chǔ)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)鉑電阻的測溫領(lǐng)域。
工業(yè)鉑電阻溫度計是一種被廣泛使用的測溫儀器。長期以來，國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范中普遍采用CVD方程的計算方法對其進(jìn)行檢定分度。但采用CVD方程檢定分度的工業(yè)鉑電阻溫度計準(zhǔn)確度不高、穩(wěn)定性低、不確定度較大，無法作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)使用。
為此，多數(shù)工業(yè)測溫領(lǐng)域或要求不高的實(shí)驗(yàn)室只能采用精度較高的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作為溯源傳遞標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際工業(yè)測溫領(lǐng)域由于各種條件限制，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計無法使用，使得溫度量值傳遞和溯源在這些地方無法實(shí)現(xiàn)，不能開展實(shí)際的計量校準(zhǔn)工作。
課題負(fù)責(zé)人、該研究院副研究員金志軍介紹說，課題主要研究采用ITS-1990國際溫標(biāo)定義的內(nèi)插公式，對工業(yè)鉑熱電阻溫度計進(jìn)行檢定分度的可行性，并與普遍采用的CVD方程給出的溫度—電阻關(guān)系計算結(jié)果相比較，進(jìn)而給出二者存在的差異，探討建立精密工業(yè)鉑電阻溫度計作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)的途徑與方法。通過對不同型號、不同廠家制造的多支工業(yè)鉑熱電阻在不同溫區(qū)分別開展研究和分析，給出每支溫度計的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)曲線及采用兩種不同方法分度所引起的測量誤差。
實(shí)驗(yàn)證明：ITS-1990國際溫標(biāo)的內(nèi)插方法用于工業(yè)鉑熱電阻溫度計是可行的，與CVD方程用于工業(yè)鉑電阻檢定分度的計算方法相比，具有較好的準(zhǔn)確性和一致性。此前，意大利和加拿大的國家計量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了采用國際溫標(biāo)內(nèi)插公式研究工業(yè)鉑電阻分度方法的工作。
專家認(rèn)為，提高工業(yè)電阻測溫準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的傳統(tǒng)手段都在元件純度、封裝技術(shù)、制作流程上下功夫；該課題則從計算方法上給出了新思路，為精密鉑電阻和工業(yè)鉑電阻在我國溫度量值傳遞和溯源體系的完善奠定了基礎(chǔ)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)鉑電阻的測溫領(lǐng)域。
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