广东省计量科学研究院　吴伟龙

　　热能表分量检定中，提高对热能表配对温度传感器的检定效率及自动化程度将直接影响热能表生产厂家的工作效率。本文介绍热能表配对温度传感器的检定及其温度系数修正的自动化过程。    

　　一、热能表配对温度传感器自动检定装置的系统组成和测量原理

    1.系统组成
    热能表温度传感器自动检定装置包括:
    (1)低温恒温槽2台(具有制冷及加热双重功能)，温度范围为0℃～95℃。
    (2)标准水槽2台(具有加热功能)，温度范围为5℃～95℃，AT100标准水槽采用双槽体结构，内胆由不锈钢材料制成，搅拌系统为直接传动，使得工作室中的液体能充分循环，从而保证温场的均匀性和稳定性。最大温差≤0.01℃，温度波动度≤0.01℃/15min。
    (3)标准铂电阻温度表2台，测温范围为-60℃～100℃，分辨力为0.01℃。
    (4)计算机1台、AVT温度自动校正软件1套、光电读写头60套。
    负责采集标准水槽温度、待测温度传感器电阻，计算修正电阻值，对热能表温度传感器的电阻值进行修正。

    2.测量原理
    根据JJG225-2001《热能表》检定规程和CJ128-2007《热量表》建设行业标准，本装置采用热能表分量检定法，对热能表的温度传感器进行检定。
    为提高热能表出厂校验效率，每次可同时检定热能表的数量为60台。将热能表分为3组，每组20台。采用低温、中温、高温3个恒温槽同时工作的模式，分别将3组热能表的温度传感器放置在3个恒温槽内，并插入到规定的深度，每组热能表分别需要在不同温度点的3个恒温槽内进行温度的检定。当进行配对传感器温差检定时需要4个恒温槽同时工作，每组热能表在恒温槽内检定完毕后，再与另一个恒温槽内的另外一组热能表交换位置，使得配对传感器的两个温度传感器能在3个不同的温差点进行检定。
    当恒温槽内的温度稳定后，AVT校验软件分别读取标准铂电阻温度计和被检热能表的温度读数，通过处理后，分别将每个热能表的温度修正系数通过光电接口写入到相应热能表中。然后，AVT校验软件再次分别读取标准铂电阻温度计和被检表的温度读数，并计算出热能表单支温度传感器的误差和配对温度传感器温差的误差，这样便可完成其检定过程，从而减轻劳动强度，减少人为因素对检定结果的影响，最终使其成为智能的热能表检定装置。每个热能表的温度修正数据和检定数据都将储存在有关的数据库中。在需要的时候，可以通过检验报告的形式输出文档。    

　　二、热能表温度传感器检定装置对温度系数的自动修正原理

    热能表温度传感器的自动检定是通过对热能表温度系数的修正来实现的，在3个不同的温度点分别读取标准铂电阻温度计和被检热能表的温度读数，通过计算确定温度系数，从而找出热能表温度传感器其温度与电阻的对应关系，便可实现其检定过程。
    温度系数的修正方法如下:
    普通铂电阻其温度与电阻的对应关系式为
    R_T=R₀(1+AT+BT²)  (1)
    式中:R_T——铂电阻温度为T℃时的电阻值；R₀——铂电阻温度为0℃时的电阻值；A、B——常数。
    现作变换，令a=R₀A、b=R₀B，则由式(1)可得
    R_T=R₀+aT+bT²  (2)
    为求解式(2)，将热能表的温度传感器放入恒温槽内，在3个不同温度点T₁、T₂、T₃下进行测试，记录被测铂电阻的阻值为R₁、R₂、R₃，并将其分别代入式(2)，可得
    R₀+aT₁+bT₁²=R₁
    R₀+aT₂+bT₂²=R₂
    R₀+aT₃+