标准热工仪器仪表计量检定及其自动化探究

钱懿华

（苏州大学东吴学院，江苏 苏州 215006）

在现阶段信息技术快速发展的大背景之下，我国的5G技术、物联网技术、大数据技术也得到一定的长远发展，并促使其与我国的生产工作进行技术结合，以此来促进我国的生产工作能向着高效、节能的方向发展。特别是供暖计量改革以及节能减排工作是我国环境友好型社会建设的主要工作，在这样的要求下，标准热工仪器仪表得到较为广泛的应用。热工仪器仪表作为一种计量工具，能将供暖单位与供暖用户的实际接收数据准确展现出。因此，准确性对于热工仪器仪表的应用具有十分重要的作用，需要在未来的发展中加强热工仪器仪表的数据传输功能、自动化调节功能的建设，减少人工操作的比例，对于我国的电力行业发展来说具有较大的促进作用。

1 标准热工仪器仪表计量的检定方法分析

1.1 分量检定方法

热工仪表仪器在实际的生产过程中主要是由温度传感器、微型计算机、流量传感器、数据展示仪表盘四个部分构成，所以在检定方法设计的过程中，需要对以上的四个构件进行检测工作，以此来判断热工仪器仪表是否能够正常运转，并且数据的显示是否存在偏差。在检定的过程中检定人员不能忽视掉每一个检定的细节，并且对部件进行基础性的检测工作，一旦漏掉某一检定项目则有可能会导致一连串检定问题的出现。举例来说：当检定人员进行热工仪器仪表中的循环水温度控制检测时，应当严格按照相关规范标准来操作。首先，测量水源在进入热工仪器仪表前的温度和出仪器仪表后的温度，取平均值就是循环水经过热工仪器仪表时的温度，观察热工仪器仪表的数据显示是否与计算的平均值相吻合，如果数据保持在标准的范围内，那就证明该热工仪器仪表处于稳定的工作状态下。其次，检定人员在实际的检测过程中可能会遇到检定位置多样化的情况，如：屋顶、室外等，需要根据热工仪器仪表工作的具体位置来进行检定区段的确定工作，充分考虑到热工仪器仪表在工作过程中可能会对其产生影响的环境因素，并且在工作日志中进行记录。最后，热工仪器仪表计量检定工作进行的过程中，分量检定的方法需要根据热工仪器仪表的实际情况进行确定，在检测原理不变的情况下对其相关的数据进行变更，并且设置合理的检定操作步骤，对检定工作进行精细化的设计，从而保证检定工作的合理性以及科学性。

1.2 总量检定方法

总量检定方法是我国现阶段在标准热工仪器仪表使用过程中应用最为广泛的检定方法之一，就是对标准热工仪器仪表进行整体的检定，减少了分量检定方法中需要对仪器仪表拆除的繁琐步骤，但是在检定出现异常之后，通常会对目标热工仪器仪表进行整体的更换工作，所以在一定程度上增加了检定工作的成本，但是其效率较高，不需要投入大量的人力资源，所以使用的范围最广，也被人们称之为热工仪器仪表整体检定方法。现阶段，对于绝大多数的热工仪器仪表的发展来说其内部的构造越来越复杂，如果对其使用分量检测方法会耗费大量的时间与精力，一般是对目标热工仪器经过总量检查之后如果存在异常就进行替换，替换下的热工仪器仪表返回到生产车间进行分量检查。总量检定方法的实际操作步骤如下所示：首先需要检定人员知道目标热工仪器仪表的正常温度以及流量，并且根据管道长度进行温度差以及流量差的计算工作，从而能确定一个热工仪器仪表工作时的标准热量差。其次，需要将计算得出的标准热量值与实际测量得到的热量值之间的差值进行系统比较，比较的方法为定点比较和长时间平均比较，从而找出标准热量值与实际测量得到的热量值之间的误差。该热量差可以成为判定热工仪器仪表是否在正常工作的参考数值。但在实际的应用过程中可能会因为人工计算以及测量的误差，导致其检定的准确性下降。除此之外，该种计算检定工作在实际的应用过程中虽然取得了一定的效果，但因为其需要给操作人员配备大量的设备，对操作人员理论知识储备、操作要求较高，因此使得实际的应用效果与预期存在着明显的差距，需要通过自动化技术的应用来对其进行升级与改进。

2 标准热工仪器仪表计量检定工作自动化技术应用的原则

在实际的标准热工仪器仪表计量检定工作自动化技术应用的过程中，设计人员应当从热工仪器仪表自身的硬件设备、软件搭载等方面入手，使其精简化、可靠化，为工作人员的计量检定工作的开展提供技术上的支持，在实际的设计过程中应当秉承以下三点原则：

（1）在热工仪器仪表计量检定的工作中进行自动化技术应用最主要的目的是提升检定工作的效率，但是在这个过程中不能够忽视对于环境保护以及节能设备的要求，这主要是与我国现阶段的环境友好型社会的建设目标相呼应，该设计原则主要体现在硬件设备的选择上，在对热工仪器仪表进行自动化设计的过程中要避免单纯的硬件设备功能的叠加，对硬件设备进行去冗杂设计，并对操作流程进行精简设计，将相关的功能进行集中，通过单个传感器或者是微型计算机就能完成相应的功能，避免过多的控制环节所造成的电力资源的浪费，增加硬件设备的待机功能，减少不必要的电力资源浪费，以此来满足整体的自动化技术对于环保的需求，要避免在自动化技术应用的过程中过度追求计量检定效率和精度的方法，计量检定工作应当仍然以人工操作为主，相关仪器设备以及技术的应用是为人工操作提供便利，并且增加计量检定工作的准确性，能够充分满足现阶段我国绿色环保环境友好型社会的建设要求。

（2）秉承实事求是的原则，所使用到的自动化技术与热工仪器仪表计量检定工作开展的需求相匹配，避免性能过剩情况的出现，从实际情况出发进行投入成本以及硬件、软件的选择，这就要求设计工作开展之前对热工仪器仪表总量、工作情况、升级潜力进行调查，以及对自动化技术应用之后可能会产生电力消耗、设备维护消耗等情况进行评估，将不能够进行自动化技术升级的热工仪器表设备进行更换，从而使热工仪器仪表拥有统一的计量检定自动化技术，并通过传感器以及物联网来实现数据的互联互通，在数据机房建立中央控制系统，实时对热工仪器仪表工作过程中的数据变化情况，从而对计量检定人员进行合理的规划，增加计量检定工作开展的科学性。

（3）自动化技术的应用应当遵循未来可优化设计的原则，因为伴随着新技术的应用，必定会有越来越多的技术应用到热工仪器仪表计量检定工作中来，因此在进行自动化技术应用的过程中，软件以及硬件的选择需要保证自身的可拓展性，避免因为热工仪器仪表未来的升级换代所造成的自动化设备的浪费。这就需要相关的热工仪器仪表生产厂商进行相关生产标准的统一化，能根据自动化技术的需求进行整体设计的完善。对新出现的各种环保技术及时应用，在自动化技术应用的过程中投入更多的环保技术，从而使热工仪器仪表计量检定工作维持健康可持续发展。

3 标准热工仪器仪表计量检定的自动化技术应用

3.1 软检定技术的应用

在现阶段的计量检定工作发展的过程中出现了软检定模式，并且软检定技术的应用也在很大程度上反映了热工仪器仪表计量检定工作发展的水平，也是现阶段硬件器具检定的主要发展方向。软检定技术通过预定的软件能够对已经检定出的数据进行判断，并将检定结果与过往的数据进行比对，以此来进一步确认热工仪器仪表设备出现故障的部位。伴随着现阶段热工仪器仪表工作数据的不断积累，软检定技术的准确性呈现出不断上升的态势。软检定技术与传统的人工检测技术相比较更为先进，并且在数据输入、输出、检索、结果判定方面都进行了升级，不仅仅检定结果准确性得到上升，且检定的速度也大大提升。通过数字模型的建立，可以对不同工作环境下的热工仪器仪表进行模板的应用，将各项环境的影响进行量化处理。当工作条件发生改变时，仅需要对相关数据进行微调即可，这也使得软检定技术应用的范围十分广泛，能对人工检定方法形成替代。

3.2 PLC技术的应用

PLC技术是在热工仪器仪表在配备了相应的微型计算机、传感器、指令存储单元的基础上进行使用的，PLC技术能实现对控制对象的指令输出功能，并在指令存储单元内存有大量的预设工作模式以及输出传输模式。通过微型计算机的应用，来对热工仪器仪表完成数据的收集、上传、分析以及存储工作，并且PLC还具有用户终端集成功能，能使用户在一个终端实现对所有热工仪器仪表的运行数据的检索以及查看，甚至是在移动设备上进行PLC个人终端的应用，对维护检修人员提供数据支持。PLC技术主要是应用于设备的自动化设计中，通过预设的模型对目标设备进行工作模式、信息录取方式的设置，减少人工在数据收集、传输过程中的参与比例，以此来增加热工仪器仪表检定工作的效率以及准确性。

在实际的热工仪器仪表自动化技术应用的过程中，PLC技术使热工仪器仪表自动计量检定工作能够拥有环境影响因素分析、设备运行状态、数据远程上传、自动警报、计量检定结果核定等基础功能，PLC技术其所预设的计量检定模型能够根据热工仪器仪表工作的环境以及强度展开周期性的鉴定工作。第一，通过热工仪器仪表内部所装配的传感器，能实现对周围环境影响因素的分析工作，举例来说：环境温度、电力供给情况、环境湿度、空气压力等等，并且评定这些因素对热工仪器仪表所产生的影响。通过PLC技术能使所收集到的数据带入到预先设定好的数学模型中来，从而判定热工仪器仪表是否处于正常的工作状态中，用户可以根据自身的需求进行热工仪器仪表计量检定结果数据上传的周期，以此来判断热工仪器仪表是否需要进行维护与更换。自动报警功能也属于数据传承上传的一种，一旦出现异常数据就会向控制中心进行报警提示，并且呈现出详细的异常数据。第二，在热工仪器仪表自动化技术应用的过程中需要使用容量足够的固态硬盘来进行数据的存储工作，方便存储大量的计量检定数据，并且使其具备信息传输、信息处理、信息采集以及信息存储的功能，PLC技术在信息自动化数据分析功能方面表现良好，能对检定人员提供计算与数据方面的协助，使其更快地判定故障位置。第三，检定顺序的控制，通过PLC技术的应用能够改变以往人工分量检定的流程，因为在热工仪器仪表设备的内部都设有微型传感器，能够对目标部件进行运行状态的收集工作，通过数据以及信息的分析能对运行数据进行自主的排序工作，对于异常数据能够表现得更加显眼，根据异常数据对目标部件进行更换或者维护工作即可，极大地避免进行分量检定方法所造成的人力资源浪费、时间冗长的缺陷。第四，PLC能够实现对热工仪器仪表的远程控制功能。通过现阶段5G+技术、物联网技术、互联网技术、移动终端技术、智能终端技术的应用，不仅能实现对热工仪器仪表设备的远程控制，还能实现对检定、维护资源的合理安排。通过检定人员在远程控制终端中对目标热工仪器仪表设备进行指令的输入，能够对目标存储单元中以往的工作模式、检定模型、数据上报周期等进行更改，不仅仅能够避免人工现场操作的误差还能够简化人员指令输入的流程，使其变得简单化、傻瓜化，大大减少自动化设备控制的难度。

PLC技术在未来将会与热工仪器仪表设备的硬件形成深度融合，并且伴随着实践的不断深入，相关的功能开展也会逐渐完善，人工操作的比例将会大幅度地下降。相信在不久的将来，标准热工仪器仪表计量检定和PLC远程检定技术的融合，必定会使热工仪器仪表检定向着更为自动化的方向发展。

4 结语

根据上文的论述，在现阶段信息技术不断发展的大背景之下，标准热工仪器仪表计量检定的相关硬件、软件都呈现出不同程度的进步，这也使其具备了自动化的早期特征，但在实际应用过程中还存在着数据标准不统一、工作环境复杂、热工仪器仪表设备种类较多的情况，从不同的方面对热工仪器仪表计量检定设备的自动化发展提出了要求。针对此种情况，需要以实用性为目的进行自动化技术的应用，在实践的过程中不断对自动化设计进行优化，使其符合我国现阶段计量检定工作开展的具体需求，并与我国的环境友好型社会的建设目标相匹配，避免出现大量自动化设备应用所造成的资源浪费。