熱工儀器儀表計量檢定及自動化發展研究

李克偉

（天津市濱海新區檢驗檢測中心，天津 300450）

1 熱工儀器儀表計量檢定現狀及方法

1.1 發展現狀

在工業測量中，傳統儀器儀表檢測運行參數有一定的局限性，很難顯示所有的數據信息，且對數據的準確性、可傳播性把握不到位。在容量方面，當前大容量和小尺寸移動硬盤已經成為儀器儀表的主要載體，可對大量的數據進行儲存，且傳輸速率極高，應用方便。傳統儀器儀表穩定性差，很容易受到電波干擾，降低了整個檢定數據的精確性和準確性。當前，儀器儀表中則引入了先進的脈寬調節技術，且抗干擾能力較強，可全面顯示數據信息，同時還完善了界面操作。

1.2 熱工儀器儀表計量檢定方法

1.2.1 分量檢定

在熱工儀器儀表計量檢定中，需第一時間開展分量檢定。對于熱工儀表來說，其主要包括有傳感器、流量計、壓力計等，構成部位極為簡單，可選擇微型計算機進行處理。另外，在檢定時，因信號采集機制具有特殊性水平，將采集到的信號轉換成可識別的數字信號后方能使用，并將其輸入到顯示中心，以實現顯示功能。在分量檢定中，需做好傳感器狀態檢定，結合傳感器狀態來判斷檢定故障問題。實際上，不同熱工儀表的傳感器類型有很大差異，檢定計量方法也不盡相同，應結合傳感器類型選擇最終的鑒定精度，進而完成初步檢定。若是對精度有嚴格的要求，需提前規劃精度，使其處于標準范圍內。另外，在熱工儀器儀表驗證，驗證者應在指定參數的基礎上選擇合適的識別點，將各種識別可能性均考慮進去，通過擴展細節來確保檢定中的高精度水平。針對熱力儀器儀表元件計量檢定，需要將不同計量表和設計原理進行結合，保證制定的操作方案科學合理，提升最終檢定結果的準確性及合理性。

1.2.2 總量檢定

在分量檢定完成后就是總量檢定，總量檢定主要是對熱工儀器儀表壽命進行檢測，該方法可對熱工儀器儀表的整體性及部件差異性分別進行驗證。因此，總量檢定是大部分熱工儀器儀表驗證中的第二步。另外，因當前熱工儀器儀表設備的精度水平較高，在實際操作應用中可將熱工儀器儀表作為整體使用。在選擇總量檢定法開展綜合驗證時，若是內部驗證的錯誤在允許范圍內，且整體性能同標準要求相符，正常使用中不會產生太大影響，則可以將其判定為合理。由于總量檢定法省去了內部檢查的麻煩，對檢定效率有較高要求。在總量檢定工作之前，需要對檢定儀器進行篩選，因總量檢定的最終目的就是將熱工儀器儀表測量誤差找出來，并對該誤差進行考慮，方便工作中對預測數據進行設置。因此，在總量檢定中，需要檢測熱工儀器儀表和標準測量工作間的差異，結合差異指數得出標準數據，隨后開展檢測。若是檢測中發現存在兩個固定差異，為了降低測量誤差，可減少實際物理量。因這種檢測方法對精度要求較高，而部分熱工儀器儀表的誤差較大，一些誤差很難被準確測量出來。

1.2.3 自動化檢測

自動化檢測應在分量檢定和總量檢定完成后進行，因常規檢定大都有人工的身影，在人工測量所有的檢定數據后，才能獲取最終的檢定數值。因此，在熱工儀器儀表檢定時，為了將人工檢定誤差降到最低，提升檢定效率，需結合自動化檢定，自動化檢定中包含了自動檢驗操作儀器，在自動裝置的幫助下可獲取測量結果，使得檢定效率和準確性均有不同程度的提升。熱工儀器儀表自動檢定技術中選用了自動檢定系統，可保證檢定的有效性和統一性水平，在降低人力勞動強度的同時，還提升了檢定的準確性。在自動化檢定中，借助更多標準化的驗證工具，可使最終檢定結果的準確性得到保障。

2 熱工儀器儀表計量檢定自動化

2.1 人工計量自動檢定原理

對于熱工計量自動檢定來說，其是熱工計量儀自動化檢定獲取的參數信息，通過該參數信息可直觀地判斷機電組的運行狀態，同時還能為機組運行調整工作提供參考。熱工計量自動化檢定技術包含有電源和數字電壓表，可結合電源隨意調整數字電壓表，以確保輸出電流的穩定性水平。從技術層面來說，傳統標準化的熱工儀器儀表對計量檢定準確度把握不夠，自動化檢定技術則應打破傳統模式的局限性，積極找尋自動檢定路徑，并對自動檢定維護系統進行完善，進一步提升熱工儀器儀表計量檢定的準確性水平。因Excel溫度計自動檢測法的效果，在自動化檢定中得到了廣泛應用，不僅可降低測量誤差，而且，還能做出科學合理判斷，推動驗證工作的有序進行。

2.2 基本流程

在實際的自動化檢定中，需對自動化檢定流程進行構建，并明確計量檢定中登記冊和登記簿中的內容，以將自動檢定誤差消除，進而保證最終判斷的科學合理性水平。主要包括以下步驟：①將計量檢定登記冊與登記簿中的誤差現象消除，記錄正確數據并進行判斷，同時保證檢測的有效性。如分析計量檢定對象內容的編號、名稱和類型；②構建一套同登記簿自動讀數相匹配的工作系統，借助自動檢定登記簿完成所有讀數工作，并向計算機系統中儲存記錄數據；③選擇Excel中的函數語法來模擬演示最終計算結果，以確保數據信息的準確性、完整性和安全性水平；④結合顯示的調查數據將操作流程實用性顯示出來，確保熱工儀器儀表計量校準自動化操作同數據分析保持高度統一。

2.3 軟檢定技術

熱工儀器儀表計量檢定工作中，選擇軟檢定技術也彰顯了自動化水平，是當前器具檢定的主要發展方向。在各種類型的檢測環境條件下，通過應用軟檢定技術可主動適應外界環境條件變化，并對自動化檢定程序進行適當調整；相較于以往檢測技術，軟檢定技術的先進化水平較強，將輸入和輸出功能結合可再次進行拓展，且功能更為優異。另外，軟檢定技術的適應能力強，且不會有太大的成本消耗，應用范圍廣泛，在熱工儀器儀表計量自動化校準中發揮著十分重要的作用，可替代投入成本高和維護難度的儀表。

2.4 重要技術應用

目前，熱工儀器儀表在計量檢定校準中大都選擇了自動化檢定系統技術，以期利用熱電阻元件來實時檢定溫測儀表，該過程中需投入大量人力、物力，降低了整個生產效率。若是將自動計量檢定技術和儀表智能功能進行結合，可使儀表系統檢定效率大幅度提升，還能減少技術人員工作強度。利用該技術構建的計量臺站資料系統，因技術功能優越，為日后計量檢定器具管理和維護工作提供了便利。結合整個熱工儀器儀表自動化檢定系統，計算機部分是元器件核心，通過進口數字萬用表的高精度計算能力，可有效管理檢定的數據結果，并對其進行自動化分檔，有利于熱工儀器儀表計量資料檢索，同時還能有效滿足熱電阻、熱電偶檢定情況，對熱工儀表自動化計量校準技術是一次技術跨越，進一步拓寬了數據輸入和輸出功能渠道。

3 提升人工儀器儀表計量檢定準確性對策

3.1 實現熱工儀表計量檢定自動化

當前，在研發和應用電氣自動化技術方面，我國取得的成績較為顯著，可全面掌握控制器的主要構造原理和設計操作。自動化技術有效推動了熱工儀器儀表計量檢定工作的順利開展?？稍跓峁x器儀表計量檢定操作中引入自動化技術實質性和原理性方面的內容，通過設計感應器、添加傳感器、布設信號傳輸設備等方式，將自動化技術融入到整個檢定作業全過程中來，以保證檢定的時效性水平，技術人員則可以借助遠程控制中心完成整個檢定操作。由此不難看出，自動化技術的應用可使熱工儀器儀表計量檢定的時效性和精準性水平得到提升，在實踐應用中需不斷突破核心技術。

3.2 構建完善的檢定機制

完善的檢定機制可有效增強熱工儀器儀表計量檢定的精準度水平，可從以下4方面出發：①使用科學有效的方法制定出完善的責任機制，并將責任落實到個人，確保日后責任倒查的可行性；②精細化管理熱工儀器儀表計量檢定工作，應注重每個細節和環節，在實際的計量檢定中應實現每項工作的細化和每個環節的量化，客觀分析存在的問題，避免盲目作業，應始終確?！坝凶C可循、有依可靠”，以全面落實各項工作；③將記錄備案工作做好，還要詳細記錄最終的檢定結果和信息，確保記錄的完整性和準確性，一旦發現問題需及時上報，多方面、多角度提升檢定精度；④積極引入新技術、新工藝和新設備，熟練掌握操作方法，不斷完善熱工儀器儀表計量檢定的技術性保障制度，使保障技術具備可行性和穩定性。

3.3 增強檢定人員專業技能

因熱工儀表儀器計量檢定工作極為重要，需要采取多種措施不斷增強檢定人員綜合素質和專業技能，可從以下4方面出發：①加強檢定人員專業技術培訓，可將重點放在熱工儀器儀表計量檢定技術方面，對檢定人員加強理論和專業知識培訓，并邀請專家學者進行統一教學，增強檢定工作的專業技術水平；②理論結合實踐，在實際熱工儀器儀表計量檢定中，應將檢定人員理論知識和實踐操作進行結合，以構建科學完善的檢定制度，規范整個檢定程序；③可高薪聘請電氣自動化方面的技術人員，通過“現場實踐和設計圖紙”的方式，確保工作人員可以對電氣自動化技術實質進行全面了解，以降低熱工儀器儀表計量檢定故障問題，為提升電氣自動化性能打下堅實基礎；④選擇網絡招聘或校企合作等方式，通過提升薪資待遇、晉升平臺等方式吸引技術型人才，以提升熱工儀器儀表計量檢定的穩定性和精準性水平，為日后構建人才體系和管理人才提供方便。

4 熱工儀器儀表計量檢定注意事項

4.1 保證電源電壓的穩定性水平

在實際的熱工儀器儀表計量檢定中，若是頻繁出現電壓波動將會造成電壓模塊電子元件受損，加快了老化速率，因抗電壓能力不足會造成整個供電系統癱瘓，不利于自動化控制系統的正常運行，需對電源供電系統不斷進行改進，以保障電壓的穩定性水平。

4.2 控制環境溫度

環境溫度過高或過低均會對系統的正常運行產生影響，如環境溫度過高會影響系統內部元件性能，進而引發各種類型故障問題，環境溫度過低則會造成模板發生凝露，對整個控制系統產生干擾。為了對環境溫度進行控制，可在室內安裝空調設備，將溫度控制在0~60℃范圍內。

4.3 加強維修管理

對于自動化控制系統來說，其自我檢修能力較強，但并不是在所有的自我檢修均能成功。針對易損部位需加強檢查力度，可重新更換維修難度高的部件。若是將鋼鐵廠熱工自動檢定系統改進成熱電偶、熱電阻接觸式測溫儀表，并在各個生產流程中進行應用，若是因儀表性能欠佳而降低了控溫的準確性，將會對整個生產產品質量和節能管理產生影響，為了避免出現這種情況，在儀表使用前需做好有效檢定；若是自動檢定系統中出現設備利用不高、檢定范圍狹窄等情況，需徹底淘汰更新該系統，并配備XP軟件系統設備，將繼電器選擇低電勢掃描開關取代，通過功率調節器對檢定爐溫進行自動調控，設置工作用鉑電阻溫度，實時跟蹤監測冷端溫度，并對采集的信號進行修正，將冷端補償功能發揮 出來。

5 結語

綜上所述，在整個熱力工程發展的過程中，作為重要的監測工具，熱工儀器儀表可實時監控熱力系統中的各項參數指標信息，其能否正常運行將會對監控數據的有效性產生影響。由于熱工儀器儀表自身有一定誤差存在，只有選擇合適的檢定方法，并將先進的信息化和自動化處理技術進行結合，才能從根本上增強熱力儀器儀表的檢測精度，推動整個熱力工程項目的順利進行。