多功能巡检仪校准方法

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　　【摘要】 本文简述多功能巡检仪的校准方法和校准过程，通过配接温度传感器巡检仪的示值误差校准和输入模拟信号（即输入直流电流、电压及电阻信号）显示各种参数的巡检仪示值误差校准。解决了多功能巡检仪的校准问题，保证了多功能巡检仪在测量数据转换传输过程中的精度。
　　【关键词】 巡检仪;校准方法;示值误差
　　Abstract： This paper describes the calibration method and process of the multifunctional itinerant detecting instrument. Through the calibration of the indication error of the itinerant detecting instrument with temperature sensor and the calibration of the indication error of the itinerant detecting instrument with input analog signals（i.e. input DC current， voltage and resistance signals）showing various parameters. It solves the calibration problem of the itinerant detecting instrument and ensures the accuracy of the itinerant detecting instrument in the process of measurement data conversion and transmission.
　　Key words： itinerant detecting instrument;calibration method;indication error
　　随着科学技术的不断进步，对巡检仪的研究也越来越深入，对多功能巡检仪的计量方法也在不断的更新，同时也扩大的人们的视野，丰富了人们对于巡检仪的研究和校准方法的探寻。让人们更清晰的了解巡检仪的校准方法。
　　1 巡检仪的校准检查
　　1.1 外观检查
　　巡检仪的外观用目测法检查应符合相应的标准，并应清晰、端正。巡检仪传感器的金属（或塑料）封装应密封良好，传感器的引线接插件应接触良好。传感器的保护管及引线应能承受相应的使用温度。
　　1.2 显示功能的检查
　　接通巡检仪电源，检查各部件开关，按键操作应灵活、可靠，在选定测量参数所规定的状态下应具有相应的功能。
　　配接温度传感器的巡检仪显示功能的检查：将温度传感器插入低温槽中，此时应明显地观察到巡检仪温度显示值由室温变化到负温度值，并显示“—”的极性符号及相应的通道号和温度值。再将温度传感器插入超过巡检仪设定的上限温度中，巡检仪应明显地显示出过载的符号及相应通道号。
　　1.3 巡检周期的检查
　　巡检仪的巡检周期，可在测量范围内的任一参数测量状态的校准过程中进行2次巡检。当显示第一巡检通道及相应的参数时，同时启动秒表，直到显示最后巡检通道及相应的参数值时停止计时。取2次测量的平均值作为巡检仪的巡检周期。
　　1.4 绝缘电阻的检查
　　巡检仪的绝缘电阻用额定直流电压为500 V的绝缘电阻表检查。检查时，切断外部电源，并将巡检仪电源开关置于接通位置，在环境温度为15～35 ℃，相对湿度45%～75%条件下，巡检仪的电源端子—外壳，传感器电源—端子之间的绝缘电阻应大于或等于20 MΩ。
　　1.5 绝缘强度的检查
　　检查时，将巡检仪与外部电源切断，并将巡检仪电源开关置于接通，在环境温度为15～35 ℃，相对湿度45%～75%条件下，巡检仪的电源端子—外壳，传感器电源—端子，施加频率为50 Hz，试验电压分别为1500 V和1000 V，施加实验的时间为1 min，应无击穿、电晕和火花。此实验应在耐电压试验仪上进行。检查时试验电压应从零开始增加，在5～10 s内平滑均匀地升至试验电压规定值（误差不大于10%），并保持1 min，最后使试验电压平稳地下降为零，切断试验电压。
　　2 示值误差校准
　　2.1 预热、预调
　　接通巡检仪电源，预热30 min，具有零点（或下限值）、量程可调的巡检仪，在校准前按说明书要求调整各通道的零点（或下限值）及量程。在校准过程中不得调整。对具有外部“调零”及“调满度”的巡检仪，允许在预热后进行调整。对配接温度传感器的巡檢仪，应先将巡检仪温度传感器置于具有零位和满度值的恒定温度的温度源内，待温度传感器与温度源内温度充分稳定后，调整巡检仪显示温度的零位和满度值，使零位和满度值均符合相应要求。
　　2.2 校准点选择
　　巡检仪示值误差的校准点应均匀地分布在整个测量范围，包括零点和上、下限值在内不得少于5个点。在特殊情况下，最低不得少于3个校准点。
　　2.3 校准顺序
　　先校准测量参数零点，再分别向上限值或下限值逐点进行校准。
　　2.3.1 配接温度传感器的巡检仪的校准
　　1）配接温度传感器的巡检仪零点的校准
　　配接温度传感器的巡检仪，应先校准零点。零点示值的校准应在冰点器中进行，将巡检仪温度传感器插入冰点器中，使用冰点器时其工作端距冰点器底部、器壁不得少于20 mm，待示值稳定后即可读数。
　　2）配接温度传感器的巡检仪其它各温度点的校准
　　300 ℃以下各温度点的校准均在恒温槽中，采用比较法进行。将巡检仪温度传感器放置在玻璃试管中，玻璃试管的内径应与传感器直径和宽度相适应。将标准器和装入玻璃试管的温度传感器直接插入恒温槽内校准，被校巡检仪温度传感器插入深度不应少于300 mm。为了消除玻璃试管内空气对流，需用棉花塞紧管口。恒温槽温度偏离校准点不超过士0.2 ℃（以标准器为准）。在校准点稳定20 min后开始读数。其读数顺序： 　　标准→巡检1→巡检2→---→巡检n→标准;
　　标准→巡检n→---→巡检2→巡检1→标准。
　　被校巡检仪在读效过程中波动量不能大于两个分辨力，波动量以偏离波动中心值的大小来衡量。
　　用恒温水槽或酒精低温槽校准时，对密封良好的温度传感器可不用玻璃试管，将温度传感器固定后直接插入槽内校准其它各点。
　　3）300 ℃以上其它各温度点的校准
　　300 ℃以上各温度点的校准均应在管式炉中进行。将被校巡检仪的温度传感器，均匀的分布在套上高铝绝缘管（或石英玻璃管）标准器的周围，用细镍铬丝捆扎成束，其直径不大于20 mm。捆扎时标准偶和被检偶的测量端应处于同一截面上。将捆扎成束的标准器和巡检仪温度传感器装入管式炉内，测量端应处于管式炉最高均匀温区中心，标准器应与管式炉轴线位置一致。管式炉炉口沿捆扎束周围，用绝缘耐火材料堵好。
　　校准炉恒定温度偏离校准点不超过±2 ℃（以标准器为准）。当炉温变化不大于0.1 ℃/min时开始读数。整个读数过程中炉温变化不得超过0.5 ℃（若在读数过程中炉温变化超过0.5 ℃，则应对该巡检仪在温度点重新校准）。用同样方法依次校准其它各点。
　　2.3.2 輸入模拟直流电流、电压或电阻信号显示各种参数巡检仪的校准
　　从下限开始增加输入信号（上行程时）至上限，分别给巡检仪输入被校准点显示参数所对应的电量标称值，读取巡检仪对应通道显示的参数值。然后减少输入信号（下行程时）至下限，分别给巡检仪输入各被校参数所对应的标称电量值，读取巡检仪对应通道显示的参数值。下限值只进行下行程的校准，上限值只进行上行程的校准。取校准中误差最大的值作为该巡检参数的误差。
　　巡检仪做流量参数巡检时，可以设定小信号切除。小信号切除功能的校准方法：将输入信号由下限值缓慢增加，使瞬时流量值突变到某值，此时的输入信号即为输入信号增大时的切除点。然后将输入信号缓慢减少，使瞬时流量值由某值突变到下限值，此时的输入信号即为输入信号减少时的切除点。
　　可以根据具有标准器的数量及标准器的输出功能分几次校准全通道。
　　3 示值误差计算
　　3.1 配接温度传感器示值误差的计算
　　4 数据修约
　　依据被校巡检仪参数显示分辨力的不同，采用相应的修约原则，对数据进行修约。可修约至与被校巡检仪参数显分辨力一致。
　　【参考文献】
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　　[2] 王剑锋，田驰，李乃洁.环境试验设备温度偏差校准结果不确定度分析[J].科技创新导报，2016（36）：133-134.
　　[3] 阮瑞雯.基于温度巡检仪的PCR仪温度校准装置研究[D].广州：华南理工大学，2018.
　　【作者简介】水香芝（1962-），女，高级工程师，学士，研究方向计量检定管理。
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