朝阳仪器检测-朝阳仪器校准-朝阳检测机构-计量校准

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随着微处理器和微型计算机的发展,温度测量已开始向智能化方向发展,由于单片机功能强,功耗低,性能价格比高等优点,目前的智能测温仪常引入单片机以提高其性能。这种测温仪整个测量工作均由单片机控制,能自动测量,对测量结果进行存贮,且能按照一定的算法对测得的数字量信号进行计算,可以以多种形式输出测量结果,如显示或打印等。由于光电转换或热电转换的非线性,给早期测温仪表显示精度的提高带来困难,单片机的引入使这一困难迎刃而解。还可以把所有型号的热电偶分度表全部存放于内存之中,带来仪表功能的提高和使用的方便及经济性。
目前,仪表内单片机的应用多数为上面指出的用于非线性校正、控温、巡检等场合,多属于测温控制管理类型的问题。本文给出利用单片机来实现偏差的自动校正的应用实例。
偏差的现场自动校正原理
在影响辐射测温仪测量精度诸因素中,发射率变动及仪表系数的改变是难于避免的两种因素。前者随被测对象表面状态、材料品质及温度改变而变化;后者随光路吸收及镜片污染而改变。这些影响因素在现场长期工作中是难于避免的,因而成为当前辐射测温法推广的障碍。根据这种情况,本文提出偏差的自动校正,可消除各种现场条件带来的偏差,提高测量精度。考虑到在生产中不可能经常的进行多点校正(在采用快速热电偶时,更不可能做到),因此比较可行的方法是在某一、两点上校正,然后推广到整个测量温段上。
我们使用的是光纤比色测温仪,其温度比值的关系如图1所示。测量时用折线近似法,把整个仪器设备设备测量温区划分成若干个折线段落,每一段落T-B关系为式中i=1,2,3.为段落序号,Ki与Toi由黑体炉实测确定。计量器具等级的高低表示着它精度的高低，即检测结果中存在误差的大校一般天平和台秤的等级用I,II,III级表示。测量时,由仪表测得的比值B,按折线转换成温度值显示。根据上述,一旦发射率及仪表系数发生变化,比值B与T与的关系必然变化,从而使显示的温度产生偏差。要修正这一偏差,就要重新调整折线,即改变Ki及Toi来修正偏差,但这牵涉到两个参数,且有若干个折线段不易处理好。这样我们就得从根本的关系上来研究这一问题。已知有式中B是比值,η1、η2为对应于两个单色信号的仪表系数,ε1、ε2为相应的被测表面谱发射率。转速仪器检测：机械式转速表、数字式转速表、转速检定装置。
仪表是按黑体标定的,即在ε1/ε2=1条件下确定了B-T关系,即图1曲线所示的关系。现场工作时,如果ε1/ε2变了,则虽然被测温度T不变,但B值变了,也使温度示值产生变化。由此可见,只要调整η1/η2,使y1ε1∥η2ε2不变,便可使温度示值不变。只要根据热电偶然测得的温度值T偶,如图1所示的B-T曲线确定对应的比值B黑。就能使仪表显示T仪与T偶相等,则B测与B黑必下述关系式中Kb就是由于条件改变带来的修正系数。当仪表测量其它温度时,若偏离校正点不远,可认为Kb不变,这时对仪表测得的B测修正为KbB测=B黑,于是就有了T仪=T真。由此可见,采用直接修正B值的办法,可得到直接更方便的结果。
测温仪偏差的自动校正
硬件电路方案
为实现上述偏差修正原理,提出了具体的电路方案,如图2所示图(Ⅰ)辐射部分,用来接收被测物体的辐射能量并转换成温度。图(Ⅱ)为实现现场偏差自动校正而增的电路。主要作用是通过接触测温法给辐射测温系统提供一个基准点,通过利用测温仪内装单片机的运算功能求出修正系数Kb,实现偏差的自动修正。若被测现场情况不变,则通过偏差校正系统得到的Kb值将不会改变。这就要求系统既具有在线改写,又能长期保存数据,使系统掉电后修正系数不丢失。要达到此目的,可以采用外加后备电源组成掉电保护电路。此法在现场长期使用时,可能会出现后备电源未及时更换而导致内存丢失的现象。基于上述考虑,本系统采用+5V电擦除可编程只读存储器2864片,一方面有利于更改和保护现场偏差校正参数,另一方面原系统硬件改动也达到小程度。这样一来,不仅完成了整个辐射测温所需的全部软件存储(2k～4k字节),而且有足够的内存空间解决多个非线性校正问题。