热工仪器仪表计量检定及自动化发展研究

李克伟

（天津市滨海新区检验检测中心，天津 300450）

1 热工仪器仪表计量检定现状及方法

1.1 发展现状

在工业测量中，传统仪器仪表检测运行参数有一定的局限性，很难显示所有的数据信息，且对数据的准确性、可传播性把握不到位。在容量方面，当前大容量和小尺寸移动硬盘已经成为仪器仪表的主要载体，可对大量的数据进行储存，且传输速率极高，应用方便。传统仪器仪表稳定性差，很容易受到电波干扰，降低了整个检定数据的精确性和准确性。当前，仪器仪表中则引入了先进的脉宽调节技术，且抗干扰能力较强，可全面显示数据信息，同时还完善了界面操作。

1.2 热工仪器仪表计量检定方法

1.2.1 分量检定

在热工仪器仪表计量检定中，需第一时间开展分量检定。对于热工仪表来说，其主要包括有传感器、流量计、压力计等，构成部位极为简单，可选择微型计算机进行处理。另外，在检定时，因信号采集机制具有特殊性水平，将采集到的信号转换成可识别的数字信号后方能使用，并将其输入到显示中心，以实现显示功能。在分量检定中，需做好传感器状态检定，结合传感器状态来判断检定故障问题。实际上，不同热工仪表的传感器类型有很大差异，检定计量方法也不尽相同，应结合传感器类型选择最终的鉴定精度，进而完成初步检定。若是对精度有严格的要求，需提前规划精度，使其处于标准范围内。另外，在热工仪器仪表验证，验证者应在指定参数的基础上选择合适的识别点，将各种识别可能性均考虑进去，通过扩展细节来确保检定中的高精度水平。针对热力仪器仪表元件计量检定，需要将不同计量表和设计原理进行结合，保证制定的操作方案科学合理，提升最终检定结果的准确性及合理性。

1.2.2 总量检定

在分量检定完成后就是总量检定，总量检定主要是对热工仪器仪表寿命进行检测，该方法可对热工仪器仪表的整体性及部件差异性分别进行验证。因此，总量检定是大部分热工仪器仪表验证中的第二步。另外，因当前热工仪器仪表设备的精度水平较高，在实际操作应用中可将热工仪器仪表作为整体使用。在选择总量检定法开展综合验证时，若是内部验证的错误在允许范围内，且整体性能同标准要求相符，正常使用中不会产生太大影响，则可以将其判定为合理。由于总量检定法省去了内部检查的麻烦，对检定效率有较高要求。在总量检定工作之前，需要对检定仪器进行筛选，因总量检定的最终目的就是将热工仪器仪表测量误差找出来，并对该误差进行考虑，方便工作中对预测数据进行设置。因此，在总量检定中，需要检测热工仪器仪表和标准测量工作间的差异，结合差异指数得出标准数据，随后开展检测。若是检测中发现存在两个固定差异，为了降低测量误差，可减少实际物理量。因这种检测方法对精度要求较高，而部分热工仪器仪表的误差较大，一些误差很难被准确测量出来。

1.2.3 自动化检测

自动化检测应在分量检定和总量检定完成后进行，因常规检定大都有人工的身影，在人工测量所有的检定数据后，才能获取最终的检定数值。因此，在热工仪器仪表检定时，为了将人工检定误差降到最低，提升检定效率，需结合自动化检定，自动化检定中包含了自动检验操作仪器，在自动装置的帮助下可获取测量结果，使得检定效率和准确性均有不同程度的提升。热工仪器仪表自动检定技术中选用了自动检定系统，可保证检定的有效性和统一性水平，在降低人力劳动强度的同时，还提升了检定的准确性。在自动化检定中，借助更多标准化的验证工具，可使最终检定结果的准确性得到保障。

2 热工仪器仪表计量检定自动化

2.1 人工计量自动检定原理

对于热工计量自动检定来说，其是热工计量仪自动化检定获取的参数信息，通过该参数信息可直观地判断机电组的运行状态，同时还能为机组运行调整工作提供参考。热工计量自动化检定技术包含有电源和数字电压表，可结合电源随意调整数字电压表，以确保输出电流的稳定性水平。从技术层面来说，传统标准化的热工仪器仪表对计量检定准确度把握不够，自动化检定技术则应打破传统模式的局限性，积极找寻自动检定路径，并对自动检定维护系统进行完善，进一步提升热工仪器仪表计量检定的准确性水平。因Excel温度计自动检测法的效果，在自动化检定中得到了广泛应用，不仅可降低测量误差，而且，还能做出科学合理判断，推动验证工作的有序进行。

2.2 基本流程

在实际的自动化检定中，需对自动化检定流程进行构建，并明确计量检定中登记册和登记簿中的内容，以将自动检定误差消除，进而保证最终判断的科学合理性水平。主要包括以下步骤：①将计量检定登记册与登记簿中的误差现象消除，记录正确数据并进行判断，同时保证检测的有效性。如分析计量检定对象内容的编号、名称和类型；②构建一套同登记簿自动读数相匹配的工作系统，借助自动检定登记簿完成所有读数工作，并向计算机系统中储存记录数据；③选择Excel中的函数语法来模拟演示最终计算结果，以确保数据信息的准确性、完整性和安全性水平；④结合显示的调查数据将操作流程实用性显示出来，确保热工仪器仪表计量校准自动化操作同数据分析保持高度统一。

2.3 软检定技术

热工仪器仪表计量检定工作中，选择软检定技术也彰显了自动化水平，是当前器具检定的主要发展方向。在各种类型的检测环境条件下，通过应用软检定技术可主动适应外界环境条件变化，并对自动化检定程序进行适当调整；相较于以往检测技术，软检定技术的先进化水平较强，将输入和输出功能结合可再次进行拓展，且功能更为优异。另外，软检定技术的适应能力强，且不会有太大的成本消耗，应用范围广泛，在热工仪器仪表计量自动化校准中发挥着十分重要的作用，可替代投入成本高和维护难度的仪表。

2.4 重要技术应用

目前，热工仪器仪表在计量检定校准中大都选择了自动化检定系统技术，以期利用热电阻元件来实时检定温测仪表，该过程中需投入大量人力、物力，降低了整个生产效率。若是将自动计量检定技术和仪表智能功能进行结合，可使仪表系统检定效率大幅度提升，还能减少技术人员工作强度。利用该技术构建的计量台站资料系统，因技术功能优越，为日后计量检定器具管理和维护工作提供了便利。结合整个热工仪器仪表自动化检定系统，计算机部分是元器件核心，通过进口数字万用表的高精度计算能力，可有效管理检定的数据结果，并对其进行自动化分档，有利于热工仪器仪表计量资料检索，同时还能有效满足热电阻、热电偶检定情况，对热工仪表自动化计量校准技术是一次技术跨越，进一步拓宽了数据输入和输出功能渠道。

3 提升人工仪器仪表计量检定准确性对策

3.1 实现热工仪表计量检定自动化

当前，在研发和应用电气自动化技术方面，我国取得的成绩较为显著，可全面掌握控制器的主要构造原理和设计操作。自动化技术有效推动了热工仪器仪表计量检定工作的顺利开展。可在热工仪器仪表计量检定操作中引入自动化技术实质性和原理性方面的内容，通过设计感应器、添加传感器、布设信号传输设备等方式，将自动化技术融入到整个检定作业全过程中来，以保证检定的时效性水平，技术人员则可以借助远程控制中心完成整个检定操作。由此不难看出，自动化技术的应用可使热工仪器仪表计量检定的时效性和精准性水平得到提升，在实践应用中需不断突破核心技术。

3.2 构建完善的检定机制

完善的检定机制可有效增强热工仪器仪表计量检定的精准度水平，可从以下4方面出发：①使用科学有效的方法制定出完善的责任机制，并将责任落实到个人，确保日后责任倒查的可行性；②精细化管理热工仪器仪表计量检定工作，应注重每个细节和环节，在实际的计量检定中应实现每项工作的细化和每个环节的量化，客观分析存在的问题，避免盲目作业，应始终确保“有证可循、有依可靠”，以全面落实各项工作；③将记录备案工作做好，还要详细记录最终的检定结果和信息，确保记录的完整性和准确性，一旦发现问题需及时上报，多方面、多角度提升检定精度；④积极引入新技术、新工艺和新设备，熟练掌握操作方法，不断完善热工仪器仪表计量检定的技术性保障制度，使保障技术具备可行性和稳定性。

3.3 增强检定人员专业技能

因热工仪表仪器计量检定工作极为重要，需要采取多种措施不断增强检定人员综合素质和专业技能，可从以下4方面出发：①加强检定人员专业技术培训，可将重点放在热工仪器仪表计量检定技术方面，对检定人员加强理论和专业知识培训，并邀请专家学者进行统一教学，增强检定工作的专业技术水平；②理论结合实践，在实际热工仪器仪表计量检定中，应将检定人员理论知识和实践操作进行结合，以构建科学完善的检定制度，规范整个检定程序；③可高薪聘请电气自动化方面的技术人员，通过“现场实践和设计图纸”的方式，确保工作人员可以对电气自动化技术实质进行全面了解，以降低热工仪器仪表计量检定故障问题，为提升电气自动化性能打下坚实基础；④选择网络招聘或校企合作等方式，通过提升薪资待遇、晋升平台等方式吸引技术型人才，以提升热工仪器仪表计量检定的稳定性和精准性水平，为日后构建人才体系和管理人才提供方便。

4 热工仪器仪表计量检定注意事项

4.1 保证电源电压的稳定性水平

在实际的热工仪器仪表计量检定中，若是频繁出现电压波动将会造成电压模块电子元件受损，加快了老化速率，因抗电压能力不足会造成整个供电系统瘫痪，不利于自动化控制系统的正常运行，需对电源供电系统不断进行改进，以保障电压的稳定性水平。

4.2 控制环境温度

环境温度过高或过低均会对系统的正常运行产生影响，如环境温度过高会影响系统内部元件性能，进而引发各种类型故障问题，环境温度过低则会造成模板发生凝露，对整个控制系统产生干扰。为了对环境温度进行控制，可在室内安装空调设备，将温度控制在0~60℃范围内。

4.3 加强维修管理

对于自动化控制系统来说，其自我检修能力较强，但并不是在所有的自我检修均能成功。针对易损部位需加强检查力度，可重新更换维修难度高的部件。若是将钢铁厂热工自动检定系统改进成热电偶、热电阻接触式测温仪表，并在各个生产流程中进行应用，若是因仪表性能欠佳而降低了控温的准确性，将会对整个生产产品质量和节能管理产生影响，为了避免出现这种情况，在仪表使用前需做好有效检定；若是自动检定系统中出现设备利用不高、检定范围狭窄等情况，需彻底淘汰更新该系统，并配备XP软件系统设备，将继电器选择低电势扫描开关取代，通过功率调节器对检定炉温进行自动调控，设置工作用铂电阻温度，实时跟踪监测冷端温度，并对采集的信号进行修正，将冷端补偿功能发挥 出来。

5 结语

综上所述，在整个热力工程发展的过程中，作为重要的监测工具，热工仪器仪表可实时监控热力系统中的各项参数指标信息，其能否正常运行将会对监控数据的有效性产生影响。由于热工仪器仪表自身有一定误差存在，只有选择合适的检定方法，并将先进的信息化和自动化处理技术进行结合，才能从根本上增强热力仪器仪表的检测精度，推动整个热力工程项目的顺利进行。