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计量·持证上岗计量内校员资格证计量校准员培训通知-温度变送器示值误差校准技术
温度变送器的示值误差校准主要依据国家计量技术规范 JJF 1183-2025《温度变送器校准规范》进行。该规范适用于输出为模拟电信号、数字信号或混合信号的温度变送器。
以下是基于该规范的校准核心流程与方法。
一、校准依据与设备
1. 校准依据
2. 主要标准器及设备
设备名称 | 技术要求 | 功能 |
恒温槽 | 温场均匀、稳定，工作范围覆盖校准点 | 提供稳定且精确的温度源 |
标准温度计 | 如二等标准铂电阻温度计，其扩展不确定度应优于被校变送器允许误差的1/3至1/5 | 测量并确定恒温槽的实际温度（标准值） |
电测设备 | 如高精度数字万用表或过程校验仪 | 精确测量温度变送器的输出电流（如4-20mA）或电压信号 |
二、校准前准备
1. 环境条件：校准环境温度通常为(23±5)℃，相对湿度≤75%，无影响正常工作的机械振动和电磁干扰。
2. 外观检查：检查变送器铭牌、接线端子是否完好，标识清晰。
3. 通电预热：按说明书要求对变送器通电预热，使其达到稳定工作状态。
4. 连接线路：按照“带传感器”或“不带传感器”两种模式之一进行连接。
o 带传感器校准：将变送器和其配套的温度传感器一同放入恒温槽中。
o 不带传感器校准：使用精密电阻箱模拟温度传感器的电阻值输入给变送器。
三、校准步骤（以带传感器为例）
1. 选择校准点
通常至少选择包括常用点在内的3个校准点，例如量程的0%、50%、100%附近。校准点应均匀分布在整个测量范围内。
2. 实施校准
以下以校准50%量程点为例：
1. 设定温度：将恒温槽的温度设定到目标校准点（例如，对于0-100℃的量程，设定为50℃）。
2. 等待稳定：待恒温槽温度稳定后，继续恒温至少10分钟，确保传感器和变送器充分热平衡。
3. 读取标准值：记录标准温度计的读数 T_标，此为实际温度的真值。
4. 读取输出值：使用电测设备测量并记录变送器的输出电流值 I_实。
5. 计算理论值：根据变送器的量程，计算出在 T_标 温度下对应的理论输出电流 I_理。
o 例如，对于4-20mA输出、量程0-100℃的变送器：I_理 = 4 + (20 - 4) * (T_标 / 100)
6. 重复测量：每个校准点建议在上行程（升温）和下行程（降温）各进行一次测量，以评估回差。
四、示值误差计算
示值误差的计算核心是比较实际输出值与理论输出值。
1. 基本公式
示值误差 = I_实 - I_理
o I_实：变送器在实际温度 T_标 下的实测输出值。
o I_理：根据标准温度 T_标 计算出的理论输出值。
2. 结果表示
示值误差可以用电流单位（mA）表示，也可以换算成引用误差（%FS），即相对于整个量程输出范围的百分比。
引用误差 = (示值误差 / 量程输出范围) × 100%
o 对于4-20mA输出的变送器，量程输出范围为 16mA。
3. 判定
将计算出的示值误差或引用误差与变送器技术规格书或相关标准规定的最大允许误差进行比较，判断是否合格。
五、注意事项
标准溯源：所有使用的标准器（恒温槽、标准温度计、电测设备）都必须在有效检定/校准周期内，并能溯源至国家基准。
浸没深度：在校准时，温度传感器的感温部分和标准温度计的感温端应置于恒温槽的同一水平面上，并确保有足够的浸没深度，以减少导热误差。
接线正确：确保供电电源和信号测量的接线正确无误，避免短路或接反。
记录完整：详细记录校准过程中的所有原始数据，包括环境条件、设备信息、标准值和实测值等。
