热电偶热电阻的检定620版说明书.docx

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热电偶热电阻的检定620版说明书

目录

1概述1

2主要性能特点1

3主要技术指标2

4系统的硬件配置2

5系统的软件配置5

6系统工作原理6

7系统连接6

8热电偶的检定8

9热电偶检定系统认证18

10热电阻的检定23

11热电阻检定系统的认证35

12维护及保养39

13有关问题的说明39

14附录（数表设置）40

1概述

RZJ型6.0版热工全自动检定系统是我厂在新世纪伊始开发研制出的全新的第四代热工自动检定产品之一。

它是在Windows环境下，完全使用Windows环境下的语言开发出的新一代产品，系统是以高档微机为核心，配以高精度进口数字万用表，以及低电势扫描开关，功率调节器等构成的测控系统。

操作者可在中文Ｗin95/Ｗin98/WinMe操作系统下方便地用鼠标进行全过程的操作，微机系统实时显示检定炉（或油槽、水槽等）的控温曲线、温度及检定时间等参数。

系统完全按照现行国家计量检定规程进行数据处理，并能打印各种记录表格、检定证书，还可保留原始记录以备将来查阅。

系统完全实现了热电偶和热电阻检定过程的全部自动化，即：

自动控温、自动检定、自动数据处理、自动打印检定结果。

使操作者的劳动强度大大降低，并提高了检定的工作质量。

本装置还提供了该系统的认证程序以及数据文件管理程序，为操作者对系统的认证和检定结果的归档、检索和查询提供了方便。

2主要性能特点

2.1先进的操作方式使用Windows软件编程，完全在Win95/Ｗin98/WinMe操作平台下运行。

完全符合Windows环境的操作习惯，视窗界面，下拉式菜单，使用鼠标选择输入参数和进行过程操作，功能强大，使用方便、灵活、快捷。

2.2自动化程度高检定过程连续自动控温、自动检定、自动进行数据处理，自动打印各种检定记录和检定证书。

2.3高精度，高分辨率选用先进的六位半高精度进口数表。

准确度达0.005%，分辩力0.1μV；0.1mΩ。

检测过程中进一步对采样数据进行数字滤波和坏值剔除。

2.4显示直观　在检定过程中显示器实时显示检定炉（或油槽、水槽等）的温度变化曲线、检定炉（油槽、水槽）温度、检定点温度、检定进程、冷端温度、控温偶的毫伏值（控温热电阻的电阻值）和检定时间。

2.5功能齐全，配置灵活

●可以检定各种分度号的廉金属热电偶和Ⅱ级贵金属热电偶以及各种分度号的热电阻

●可以检定两线制（四线制）和三线制热电阻

●可以对热电阻在同一个温度点进行多批检定；可在不同时间分别检定0℃点和100℃点，程序自动整理合成报表，更切合热电阻检定的实际状况，可有效地提高工作效率

●具有多种冷端补偿方式。

备有零点，输入室温和冷端自动跟踪补偿三种方式供操作者选择

●可以对补偿导线进行修正，使检定结果更正确

●可以任意设定温度点。

热电偶在300℃-1200℃之间，每隔5℃；热点阻在50℃-300℃之间每隔10℃任意设定

●可以在油槽中检定工作用低温热电偶（50℃-300℃）

●备有多种数表的接口驱动程序，操作者可以在菜单中任意选择，增加了系统配置的灵活性

●具有手动/自动切换功能，提供特殊情况下操作手段

●主控箱全按钮操作，操作更加方便，更加正确

2.6温度控制精度高,检定时间短采用多种优化的直接数字控制算法,并提供多组不同对象的控温参数选择。

保证检定过程的温度变化率检定炉小于0.2℃/min；油槽小于0.04℃/10min。

热电偶一般每个检定点检定时间约30分钟左右；而热电阻约60分钟左右。

2.7标准化程度高,报表规范热电偶、热电阻的检定过程、数据处理、检定记录和检定证书完全符合国家计量检定规程JJG-351-96；JJG-229-98规程和90温标宣贯手册的要求。

尤其是热电阻检定程序已按照国家最新颁布的JJG-229-98规程重新进行了编制。

2.8具有系统认证测试功能系统备有热电偶、热电阻检定装置本身的认证测试模块，可自动对装置检定热电偶、热电阻的总不确定度、重复性误差以及检定炉和油槽的温场进行认证测试，并整理打印出认证报表。

为操作者进行系统建标和系统复查带来极大的方便。

2.9数据管理功能系统备有数据文件管理功能,可对检定报表进行存储、归档、检索和查询。

操作者可随时查阅或打印任意一次的检定记录报表或检定证书。

装置将报表的预览和打印都放在“office97（2000）”下的电子表格“excel”中进行处理。

由于“excel”的强大功能和方便灵活的操作方法，使报表的预览和打印都更得心应手。

2.10保护措施完善备有系统自检程序,可对数字表、主控箱、可控硅调功器、专用接口卡以及导线连接情况进行自检。

当出现超温、断偶或电偶短路的情况系统将自动关断可控硅调功器，切断加热电流并提示报警。

当出现主控箱或微机死机时，系统也将自动关断可控硅调功器，切断加热电流。

2.11硬件设计合理，制作工艺先进关键部件均采用进口元件，出厂前经过严格的老化和检验。

可控硅调功器可提供三路调功输出，为操作者对不同的控温对象转接提供方便。

主控箱内配有带看门狗的CPU，因此系统更加安全可靠。

3　主要技术指标

3.1　扫描开关寄生电势≤0.4μV

3.2分辨力

最高电势测量分辨力0.1μV

最高电阻测量分辨力0.1mΩ

3.3　准确度

电势测量不确定度≤0.01%

电阻测量不确定度≤0.01％

热电偶检定不确定度≤1.2℃（含二等标准热电偶年变化0.7℃）

热电阻检定不确定度≤0.05℃

3.4恒温的稳定度

热电偶检定过程恒温后炉温变化≤0.2℃／min

热电阻检定过程恒温后油槽温度变化≤0.04℃／10min

3.5冷端自动补偿当冷端温度在（20±10）℃的范围内时，补偿误差≤0.2℃

3.6检定温度：

热电偶300～1100℃

热电阻0～300℃（包括低温热电偶）

3.7检定支数：

热电偶可同时检定1～10支

热电阻可同时检定1～10支，热电阻允许在同一温度点上进行多批检定。

3.8一次可连续检定点：

热电偶4个

热电阻3个

3.9检定时间：

热电偶检定，正常条件下平均每XX约30分钟。

3.10本检定系统按现行国家计量检定规程进行数据处理。

3.11工作环境：

环境温度20℃±3℃

相对湿度≤75%

3.12使用电源：

AC220V±10%50±１Hz　

要求接地电阻≤4Ω

4　系统的硬件配置

RZJ-2D/2E热工自动检定系统由主控箱（含高精度进口61/2位数字多用表）、可控硅调功器、微机系统、恒温装置（检定炉、油槽和水槽）以及测量导线和通讯导线组成，如图4.1所示：

4.1微机系统

微机系统主要用作过程控制、数据处理和打印报表及证书等。

微机系统的最低配置：

PentiumⅡ、32MRAM、4.3G、光驱。

如果采用GP-IB通讯时，需插一块IEEE-488卡。

装有Windows95以上的操作系统。

4.2主控箱

主控箱主要用来作为电测、模数转换、多路开关及给可控硅调功器提供调功控制信号等。

其主控箱前面板设置如图4.2所示：

其中：

①高精度进口61/2位数字多用表：

作为电测、模数转换用。

②数字显示器：

其左边三位数字显示系统的PID调节输出值，是系统经过一定比例转换后的调功器控制值。

该值经过D/A转换后传送到调功器。

右边两位数字对应显示在电偶、电阻或三线电阻在状态下的采样通道号。

图４.１系统构成

图4.2主控箱前面板设置

3一组控制按键：

它们从左到右分别是“自动”、“手动”、“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”、“输出Ⅲ”、“选择”、“增加”和“减少”八个按钮，上方的发光二极管指示相应的控制方式。

“自动”按钮：

主控箱处在自动状态下，那么主控箱就在微机自动控制状态下。

除“手动”按键外，其他六个按键被冻结，不能使用。

“手动”按键：

如果在微机控制状态下，按“手动”按键，那么主控箱的“增加”和“减少”按键解冻。

按“增加”或“减少”按键，可增加或减少调功器控制值的输出量值。

每按一下，输出量增加或减少1个数码。

主控箱不在微机控制下的时候，可用“选择”键使主控箱处在“调功器”-“电偶”-“电阻”-“三线”四种状态的任意一种状态下（发光二极管发光，指示对应的状态）。

如果处在“调功器”状态，那么可用“增加”或“减少”键，可增加或减少调功器控制值的输出量值。

每按一下，输出量增加或减少1个数码。

如果按住“增加”或“减少”键不放，那么调功器控制值的输出量值会快速增加或减少。

如果主控箱处在电偶，电阻或三线状态，那么按“增加”或“减少”键，通道显示值会增加或减少。

通道显示值表示标准、控温或被检偶（阻）的代号，如果这时，按下数表上的“VDC”或“Ω4”按键，可在数表上看到相应通道的电势或电阻值。

“输出Ⅰ”，“输出Ⅱ”和“输出Ⅲ”按键：

在手动状态下，用它们可以选择需要控温的对象，驱动调功器按选择输出功率。

“增加”，“减少”按键：

在手动状态下，可以用来增加或减少调功器控制值的输出量值；另外，在非微机控制下，并且在电偶、电阻或三线状态下，它们还可以进行通道选择。

“选择”按键：

在手动状态下，可以用它选择调功器、电偶、电阻或三线状态中的一种状态。

这几种按键的设置，可以使主机箱在脱离微机时，也能独立地检查各个通道和调功器输出功能是否正常。

④主控箱电源开关

主控箱后面板设置如图4.3所示：

图4.3主控箱后面板设置

①V1、-V1；V2、-V2；V3、-V3；V4、-V4；V5、-V5；V6、-V6；V7、-V7；V8、-V8；V9、-V9；V10、-V10：

被检热电偶（阻）接线端子

②I1、-I1；I2、-I2；I3、-I3；I4、-I4；I5、-I5；I6、-I6；I7、-I7；I8、-I8；I9、-I9；I10、-I10：

被检热电阻的电流接线端子

③VK、-VK；IK、-IK：

控温热电偶（阻）接线端子

④VB、-VB；IB、-IB：

标准热电偶（阻）接线端子

⑤+V、-V端子：

外接数表电压测试线。

+I、-I端子：

外接数表四线制电流测试线。

⑥3R1、3R2、3R3、3R4、3R5、3R6、3R7、3R8、3R9、3R10：

三线制热电阻的电流接线端子

⑦+LV、-LV；+LI、-LI：

冷端跟踪测量电阻接线端子

⑧接地端子

⑨数表：

计算机与数表通信的RS232串口插座

　　⑩主机：

计算机与主控箱通信的RS232串口插座

控制：

七芯园插座，输出控制信号给可控硅调功器调节输出功率。

电源输入插座

4.3可控硅调功器

可控硅调功器接受主控箱的控制信号,调节输出到检定炉或油槽（水槽）的功率,以达到精确控温的目的。

可控硅调功器的前面板设置如图4.4所示:

图4.4可控硅调功器的前面板设置

其中:

POWER：

调功器电源开关

输出电流：

调功器输出电流指示

输出电压：

调功器输出电压指示

输出Ⅰ、输出Ⅱ、输出Ⅲ：

输出通道指示发光二极管

调功器后面板的设置如图4.5所示：

图4.5可控硅调功器后面板设置

电源输入：

电源电压输入端子

保险：

可控硅调功器保险

控制输入：

可控硅调功控制输入插座，七芯园插座，输入从主控箱发送过来的控制信号。

输出Ⅰ、输出Ⅱ、输出Ⅲ：

可控硅调功器输出给被控对象的接线端子。

被控对象可以是检定炉、油槽和水槽等

5系统的软件配置

系统的软件至少包括Windows98（95/Me）、Office97（2000）以及我厂开发研制的“热工全自动检定系统”软件组成。

系统出厂时所有软件都已安装。

如果操作者需要重新安装软件时，按照下列步骤进行：

5.1Windows98（95/Me）的安装

Windows98（95/Me）软件的安装比较简单。

先将Windows98（95/Me）的CD-ROM插入光驱，将光驱设置成当前驱动器，用鼠标双击“SETUP”图标，系统就进入安装程序，并指导你一步一步地进行安装。

5.2MicrosoftOffice97（2000）的安装

将Office97协议软磁盘插入“A”驱动器；将Office97（2000）的CD-ROM插入光驱。

然后，双击CD-ROM光驱图标，系统将弹出一个Office97（2000）文件的对话框。

用鼠标左键双击“SETUP”图标就开始安装。

操作者可根据中文提示一步一步地完成安装。

Office97（2000）可根据各自的需要安装。

这里需要特别注意的是Office97（2000）的安装路径必须设置在“热工全自动检定系统”软件的各环境参数对话框画面的“报表输出路径”之中，命令格式为:

“C：

\……\……\OFFICE\EXCEL”。

5.2.1查找Office97（2000）路径的方法：

5.2.1.1用鼠标左键单击Windows桌面左下方的“开始”按钮，选择“查找（F）”下的“文件或文件夹（F）…”。

5.2.1.2在“名称（N）”栏下键入“EXCEL.EXE”。

5.2.1.3单击“搜索（L）”菜单的下拉按钮，选择“C”后，点击“开始查找（I）”按钮。

5.2.1.4将“EXCEL.EXE”所在文件夹的路径记录后退出。

5.2.2设置：

5.2.2.1打开热工全自动检定系统各软件的环境参数对话框画面。

5.2.2.1在“报表输出路径”栏目中填写记录了的“EXCEL.EXE”所在文件夹的路径，C:

\……。

注意：

路径中不得有空格。

为在Windos98（95/Me）下运行MicrosoftOffice97（2000），需要一个高分辨率的显示器。

5.3热工全自动检定系统软件的安装

双击Windows98（95/Me）桌面上的“我的电脑”图标，将CD-ROM插入光驱，然后用鼠标左键双击光驱图标。

此时系统将弹出一个光驱文件对话框，双击“rzjejd（rzjrjd、rzjerz、rzjrrz）”目录中的“SETUP”安装图标。

系统开始安装“热工全自动检定系统”软件。

系统安装的默认路径会自动填入环境参数画面中“数据文件路径”输入栏内。

如果操作者要另外选择安装路径，那么必须记下安装的路径，然后把该路径在环境参数画面中“数据文件路径”输入栏内输入。

安装结束后，在对话框中将显示一个“热电偶（阻）检定（认证）”的图标。

用鼠标左键点住该图标并将其拖到Windows98（95/Me）桌面上，就可建立一个快捷方式。

6系统工作原理

　工作原理框图如图6.1所示:

图6.1系统工作原理

控温电偶测得的检定炉实时温度（电势值）经过多路开关进入采样数表，数表将模拟量（电势值）转换为数字量通过COM1串行口（或IEEE-488接口）通信电缆传送到计算机。

计算机根据“热工全自动检定系统”软件的指令，通过主机箱控制调功器的输出功率，保证被控对象（检定炉或油槽）按要求升温或保温。

在达到规定的要求后，对被检偶进行检定。

在检定过程中，计算机还实时显示各种参数。

完成检定后，通过打印机可打印出各种报表。

7系统连接

7.1与数表通讯电缆的连接将RS232通信电缆一端插入计算机后面板的COM1口内，另一端插入主控箱标明“数表”的RS232接口内，（或将专用IEEE-488通讯电缆一头插入计算机后面板的488接口插座内,，另一端插入数表的GP-IE488插座内）紧固好固定螺钉。

7.2与主控箱通讯电缆的连接将另一根RS232通信电缆一端插入计算机后面板的COM2口内，另一端插入主控箱的主机RS232接口内，紧固好固定螺钉。

7.3控制电缆的连接将两端装有小园7芯插头的电缆分别插入主控制箱后面板的“控制”和调功器后面板的“控制输入”插座内。

7.4信号测量线的连接将本系统提供的测量线的一端，按线号接到主控制箱后面板对应的接线端子上。

即：

将印有±VK、±VB、±V1～±V10的导线接到±VK、±VB、±V1～±V10端子上，将印有±IB、±I1～±I10的导线接到±IB、±I1～±I10端子上，将印有3R1～3R10的导线接到3R1～3R10端子上，将冷端电阻接到+LI、+LV和-LI、-LV端子上。

7.5加热装置电源线的连接将调功器后面板上的“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”和“输出Ⅲ”输出端子通过2.5平方毫米的铜导线分别连接到检定炉、油槽或水槽上。

原则上加热装置可以随意分别接在任何一个输出端子上，但是操作者必须记清“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”和“输出Ⅲ”分别对应的加热装置，以免发生错误。

7.6地线的连接给系统所有组件接上符合标准的地线。

7.7功率电源线的连接给主控箱的电源插座内插上电源线、用2.5平方毫米的铜导线把可控硅调功器后面板上的“输入电压”端子和交流220V电源连接起来。

最好让可控硅调功器使用的电源和系统其他组件使用的电源分配在不同的两个相位上。

7.8热电偶、热电阻的安装严格按照规程要求捆扎和安装检定热电偶或热电阻，控温热电偶必须紧贴炉壁。

7.9热电偶、热电阻与测量线的连接将本系统提供的测量线的另一端与热电偶和热电阻连接。

7.9.1热电偶的连接将标有“VK”的测量线与控温偶的正极可靠连接；将标有“-VK”的测量线与控温偶的负极可靠连接；将标有“VB”的测量线与标准偶的正极可靠连接；将标有“-VB”的测量线与标准偶的负极可靠连接；将标有“V1”、“V2”、“V3”、“V4”、“V5”、“V6”、“V7”、“V8”、“V9”、“V10“的测量线分别与被检偶1、被检偶2、被检偶3、被检偶4、被检偶5、被检偶6、被检偶7、被检偶8、被检偶9、被检偶10的正极可靠连接；将标有“-V1”、“-V2”、“-V3”、“-V4”、“-V5”、“-V6”、“-V7”、“-V8”、“-V9”、“-V10”的测量线与被检偶1、被检偶2、被检偶3、被检偶4、被检偶5、被检偶6、被检偶7、被检偶8、被检偶9、被检偶10的负极可靠连接。

检定热电偶时,标准和被检的冷端必须处于同一温场内；如采用冷端自动补偿,则还需将冷端补偿电阻与热电偶冷端放在同一恒定温场内。

7.9.2热电阻的连接

7.9.2.1标准热电阻的连接将标有“VK”、“VB”的两根测量线与标准热电阻的一端中的一个引出线连接，而将标有“IB”的一根测量线与标准热电阻的同一端另一引出线连接；将标有“-VK”、“-VB”的两根测量线与标准热电阻的另一端中的一个引出线连接，而将标有“-IB”的一根测量线与标准热电阻的该端另一引出线连接。

如图7.1所示：

图7.1标准铂电阻和两线制被检热电阻的连接

7.9.2.2两线制被检热电阻的连接将标有“I1”和“V1”的两根测量线与第一支被检热电阻的一端连接；将标有“-I1”和“-V1”的两根测量线与第一支被检热电阻的另一端连接，如图7.1所示：

其余第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九和第十支被检热电阻分别和“I2、V2”和“-I2、-V2”、“I3、V3”和“-I3、-V3”、“I4、V4”和“-I4、-V4”、“I5、V5”和“-I5、-V5”、“I6、V6”和“-I6、-V6”、“I7、V7”和“-I7、-V7”、“I8、V8”和“-I8、-V8”、“I9、V9”和“-I9、-V9”、“I10、V10”和“-I10、-V10”连接。

7.9.2.3三线制被检热电阻的连接将标有“I1”和“V1”的两根测量线与第一支被检热电阻的一端连接；将标有“3R1”的测量线与第一支被检热电阻的另一端的其中一根引线连接；将标有“-I1”和“-V1”的两根测量线与第一支被检热电阻的该端另一引出线连接。

如图7.2所示：

其余第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九和第十支被检热电阻分别与“I2、V2”和“3R2、-I2、-V2”、“I3、V3”和“3R3、-I3、-V3”、“I4、V4”和“3R4、-I4、-V4”、“I5、V5”和“3R5、-I5、-V5”“I6、V6”和“3R6、-I6、-V6”、“I7、V7”和“3R7、-I7、-V7”、“I8、V8”和“3R8、-I8、-V8”、“I9、V9”和“3R9、-I9、-V9”、“I10、V10”和“3R10、-I10、-V10”连接。

图7.2三线制被检热电阻的连接

8热电偶的检定

低温热电偶的检定部分的内容归纳在热电阻检定的内容里。

8.1检定前的操作

8.1.1按照第五章所述,安装系统所需的所有软件。

8.1.2按照第七章所述，连接好系统所有部件。

8.1.3分别打开计算机、主控箱、调功器的电源。

注意：

先开数表，后开计算机可能造成数表通信错误。

8.1.4在Win95/Win98/MinMe的桌面上用鼠标双击“热电偶检定”图标，系统弹出“主画面”如图8.1所示。

图8.1主画面

8.1.5在图8.1主画面上有“系统检查”、“参数设置”、“启动运行”、“报表档案”、“帮助”和“退出系统”六个按钮。

其中，除“启动运行”（呈灰色）按键被冻结外，其余按键均已激活。

8.1.6

用鼠标点击主画面中的“系统检查”按钮，系统弹出系统检查画面。

如图8.2所示。

图8.2系统检查

其中：

①主控箱和调功器状态重新测试按钮。

按一下该钮，可对主控箱和调功器的状态重新检查测试一次。

②主控箱状态指示。

③调功器状态指示。

④调功器测试点显示。

显示调功器调整输出时的PID调功值。

⑤转换开关测试栏。

红色十字标志指示当前开关通道。

“0”通道为控温偶；“1”通道为标准偶；“2”通道为第一支被检偶；“3”通道为第二支被检偶；……；“12”通道为冷端电阻；“13”通道为数表校零。

测量值栏内显示的为各通道的温度（mV值）。

⑥当前通道显示[mV]。

显示当前通道电势值（mV值）。

⑦“通道测试+”按钮。

按一下该按钮，通道号增加一。

⑧“通道测试-”按钮。

按一下该按钮，通道号减少一。

⑨调功器测试项目栏。

⑩调功器“增量”按钮。

按一下该按钮，调功器输出控制值加一。

调功器“减量”按钮。

按一下该按钮，调功器输出控制值减一。

“退出”按钮。

按一下该按钮，退出系统检查。

显示调功器输出状态

系统进入系统检查功能后，首先自动对主控箱的加电状态、通讯情况和调功器的加电、通讯状态进行自检，只有当调功器和主控箱都显示“通讯正常”才可进行下一步工作。

如某项状态不正常，应仔细检查。

处理后，单击“重试”按钮，系统将重新对上述两部分的工作状态进行测试。

在调功器和主控箱都显示“通讯正常”后，进行转换开关测试。

“转换开关测试”栏，用于测量显示各通道的连接情况，“当前通道显示[mV]”栏显示当前所选中的通道的电势值（mV值）。

单击“通道测试＋”或“通道测试-”按钮可依次连通各个通道，操作者可根据“转换开关测试”栏显示的mV值判断转换开关和测试导线的连接是否良好。

如果通道之间的电势值（mV值）相差太大,就意味着可能有问题存在,应仔细检查。

处理后，再重新测试。

完成上述工作后，单击“退出”按钮，退出系统检查功能。

　注：

功能⑨－

是为专业人员现场调整仪器使用的。

其它非专业人员请不要随意更改。

以免造成系统运行不正常。

退出系统检查后,图8.1主画面中的“启动运行”按钮立即被激活变黑。

8.1.7

用鼠标单击主画面中的“参数设置”按钮，系统弹出参数设置子菜单如图8.3所示：

其中包括“标准偶参数”、“被检偶参数”、“PID参数”、“环境参数”、“控温曲线”、“其他”和“退出”七个按钮。

“参数设置”功能用于输入在系统检定热电偶过程中所需要的所有参数。