热电偶热电阻检定系统 热工仪表检定系统

一、   概述:
	ZRJ-03智能化热工仪表检定系统是由计算机、打印机、高精度数字万用表、 TZ.SC-03型低电势扫描器/控制器、RS232接口、恒温设备等组成的自动测试、控制系统，是集计算机技术、微电测技术和自动测试技术于一体的新型智能化计量标准装置，用于自动检定各种工作用热电偶、热电阻、二次仪表及辅助检定温度计。
	二、   系统所依据的国家检定规程及规范:
					序
					代号
					名称
					1
					JJF1098-2003
					热电偶、热电阻自动测量系统校准规范
					2
					JJG351-1996
					工作用廉金属热电偶检定规程
					3
					JJF1262-2010
					铠装热电偶校准规范
					4
					JJG229-2010
					工业铂、铜热电阻检定规程
					5
					JJG141-2013
					工作用贵金属热电偶检定规程
					6
					JJG668-1997
					工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂短型热电偶检定规程
					7
					JJG130-2011
					工作用玻璃液体温度计检定规程
					8
					JJG226-2001
					双金属温度计检定规程
					9
					JJF1184-2007
					热电偶检定炉温度场测试技术规范
					10
					JJF1030-2010
					恒温槽技术性能测试规范
					11
					JJG 368-2000
					工作用铜-铜镍热电偶检定规程
					12
					JJG75-1995
					标准铂铑10-铂热电偶检定规程
					13
					JJG 310-2002
					压力式温度计检定规程
					14
					JJF 1176-2007
					钨铼热电偶校准规范
	三、   技术参数：
	系统计量特性：
					准确度等级
					 
					扫描开关寄生电势
					≤0.2μV
					通道间数据采集差值
					≤0.5μＶ、1.0 mΩ
					测量重复性
					≤1.0μＶ、3.0 mΩ
					测量数据处理结果验证
					≤0. 1μＶ、0.1mΩ
					热电偶系统总扩展不确定度
					≤0.68℃
					热电阻系统总扩展不确定度
					标准铂电阻Rtp使用水三相点瓶重新测量得到：热电阻≤0.03℃（0℃）；0.06（100℃）
					标准铂电阻Rtp直接使用证书的给出值：
					热电阻≤0.05℃（0℃）；0.09（100℃）
					热电偶自由端补偿范围
					（5－50）℃（分辨率0.1℃）
					热电偶检定炉控制能力
					220V、0－40A
	控温稳定度：
					项目
					工作用热电偶系统
					工业热电阻系统
					设**偏差
					≤±5℃
					≤±2℃
					恒温
					≤0.5℃/6min
					≤0.04℃/10min
					测量
					≤0.1℃/min
					≤0.02℃/min
	四、   系统构成：
	1.     低电势扫描器/控制器：
	低电势扫描开关实际上是一套可程控的低电势多点转换开关，其作用是切换标准及各被检的电信号至电测设备（数字表）。本公司研制、生产的型低电势扫描开关具有*特的优良性能。
	1.     开关基片采用大面积敷银材料，接触稳定、可靠。
	2.     在继承低电势手动开关优良技术指标的基础上，通过步进电机驱动低电势开关的旋转、由光电定位装置负责开关位置基准。
	3.     优良的技术性能，寄生热电势长期保证不**过±0.2μV。高可靠性，使用寿命>10年。
	4.     扫描器内部由一套四刀多点转换开关与一套四刀正/反向转换开关级联而成，兼容热电偶检定和热电阻检定，特别是正、反向切换功能，对消除热电阻引线的寄生电势对测量结果的影响起着关键性作用。
	5.     与继电器的比较：继电器的优点是软硬件驱动非常简单，缺点是触点接触面积小、参与导电的材料复杂、寄生热电势较大且不够稳定（随继电器线圈通电时间变化）。KEITHLEY公司宣称其使用低电势继电器的20通道扫描卡“接触电势＜1uV”,后又称“热电势典型值每端＜0.5uV”。要得到较小的寄生电势（或接触电势），目前应在继电器之外寻求其它途径。未来技术的发展，可能会使继电器的热电势进一步降低，但现在尚不能。本公司PR106低电势开关避开了继电器，但在其它对寄生电势要求不太严格的产品上，本公司也使用继电器（松下电工生产的低电势继电器），使用过程发现，由于继电器尺寸很小，遇放电打火时，继电器的触点容易被粘连而损坏。
	 
						扫描开关寄生电势
						≤0.2μV
						扫描开关接触电阻
						≤0.5mΩ
						热电偶自由端补偿范围
						（5－50）℃（分辨率0.1℃）
						热电偶检定炉控制能力
						220V、0－40A
						控温稳定度（检定炉）
						优于0.2℃/min、 0.5℃/6min
						功能及特点
						1.     稳定可靠的低电势扫描开关，开关基片采用大面积敷银材料；机电一体化结构，高可靠性、经久耐用；连接**的低电势接线端子，总寄生电势不**过0.2μＶ。开关采用步进电机驱动，具有高可靠性，使用寿命大于10年。
						2.     优良的开关性能，理想、一致、稳定的寄生热电势指标。多片开关经电路组合后，总寄生热电势仅0.2μV左右，并可长期保证不**过0.4μV。
						3.     较佳的热电阻测量方法：低电势扫描器内含四线制（四刀）换向开关,有效消除测量回路中的寄生电势，提高了测量重复性等指标。
						4.     温度控制系统采用具有光电隔离的大功率继电器。先进的*PID算法，有效地防止控温过程中的**调和欠调现象，实现自然平稳的温度过渡，既可减少不必要的等待时间，又可得到理想的恒温指标。
						5.     系统及所有外围恒温设备均*生产，拥有完全知识产权，配套完善，维护方便。
	 
	2.     综合接线台
						功能及特点
						1.     内含三线电阻转换器的综合接线台，兼容了所有热电偶、各种线制的热电阻的接线，彻底解决了检定工作中繁琐的接线问题。
						2.     三线电阻转换器将三线制热电阻自恒温设备端即转换为四线进行测量，依据检定规程完成R1、R2的测量与R的计算，消除了导线电阻差值的影响。
						3.     专业的线制转换设计方案、完全满足2010版国家检定规程的要求，自动实现三线制热电阻的两次测量（包含两根内引线及包含一根内引线）及规程要求的电流换向功能，将测量误差降低到较低限度。 
	五、   系统特点：
	1.     软件/硬件保护功能
	ZRJ系列产品通过完善的软硬件设计实现了对系统的全面保护功能。断电保护功能可防止检定过程中因断电或其他原因引起的数据丢失，再次启动检定程序后可选择接续检定，不必从头开始。
	**温保护功能则是利用了ZRJ-03扫描器内部的定时器触发原理，保证当扫描器检测到上位机通讯异常后，停止向SSR发送驱动脉冲，从而停止为热电偶检定炉供电，避**定炉**温损坏。配智能仪表控温的各型号产品，借助智能仪表**温保护功能进行保护。
	此外，系统软件功能中还包括热电偶开路、反接提示等诸多人性化的预防保护措施。
	2.     不确定度较小化
	在合理成本下较大限度地减小测试装置的不确定度，提高测量结果的可信度，是磐然测控永恒的追求。为此我公司致力于分析、研究形成该不确定度的各主要分量，并采取有效措施，将其减小到较低限度，使多项计量指标优于国家规程，并满足AMS2750E《航空航天材料规范 高温测量》中的相关要求。
	3.     低电势扫描开关
	通过特制的低热电势开关、端子、引线并严格按工艺规范精心装配，保证低电势扫描开关整体寄生电势不**过0.2uV，保证各通道间良好的一致性及长期稳定性、可靠性。串接的换向开关可消除热电阻测量时杂散寄生电势对测量结果的影响。
	4.     **配套温度源及高精度恒温调节方案
	热电偶检定中温度源的温度场和温度波动是热电偶检定装置中除主标准器之外的较大不确定度来源，无论怎样重视都不为过。磐然测控通过使用自主研制的系列温度源，包括温场宽度60mm～100mm甚至更宽的系列热电偶检定炉及其配套恒温块、热管恒温槽、零度恒温器等，力争将温度场引入的测量不确定度分量达到较小化。
	不同于其他类似产品，ZRJ系列产品可使用标准传感器控温，利用系统自身配套的高精度数字表及经过证书值修正、溯源的标准热电偶，通过上位机专业优化的恒温调节软件算法，对热电偶检定炉进行精细的恒温调节，达到检定炉炉温波动的较小化、线性化、直观化。
	5.     综合接线台
	**的综合接线台将二、三、四线制被测热电阻从接线端开始，统一转换为四线制接线方法，装置的外接引线长短、电阻大小、温度环境变化等对被测热电阻的测量不产生影响，大大减小了电阻测量不确定度，明显改善了测量重复性。
	6.     具有**功能的软件平台
	ZRJ系列检定系统的软件功能具有无可比拟的综合优势，其不仅仅是一个能够按照现有规程进行检定或校准的工具软件，而是由多个功能强大的温度计量**软件构成的软件平台，其专业性、易用性、可操作性均可代表当前业内较高水准，能为客户的日常检定/校准提供较大的便利。
	7.     数据修约与可追溯性
	数据处理严格执行检定规程与数据修约规则，保证检定/校准结果的可追溯性。
	8.     软件部分特点：
	l  系统能基于Win7、WinXP操作系统环境下运行。
	l    严格按照国家相关检定规程、规范自主开发，并结合实际检定工作需要优化调整，使系统功能更加完善，操作更加简便；检定软件着作权登记号：2013SR039223 和2013SR039220等。
	l  适用于国家现行计量检定规程自动检定校准标准热电偶及S、R、B、K、N、J、E、T、EA2等分度号工作用长、短型热电偶。
	l  适用于按国家现行计量检定规程检定AA级、A级、B级、C级的Pt100、 Pt10、Cu100、 Cu50、PtX、CuX等分度号工业热电阻（二线制、三线制、四线制）。
	l  通过人机结合的方式可以检定双金属温度计、压力式温度计、玻璃液体温度计以及一体化温度变送器。
	l  系统在全程控状态下自动完成温度调节、测量通道控制、数据采集与处理、报表及证书生成等工作。
	l  热电偶检定每炉可单独设定检定类型和支数且同一炉可实现廉金属热电偶的混合检定、数据处理和结果判定。
	l  热电偶、热电阻的检定除按照规程检定外，还可实现任意点校准、自动重复性测试、铠装热电偶校准等功能。
	l  廉金属热电偶检定，检**温度可选择1-8个检**，检**可任意设置，如308.5℃、647.2℃等
	l  工作用热电偶提供三种参考端处理方法：可采用0℃补偿或自动室温补偿，也可采用标准采用0℃补偿被检采用自动室温补偿。
	l  可通过软件设置多达6种不同型号热电偶检定炉的控制参数；区域PID使各检定炉在低、中、高温各检**均获得较佳控制参数，保证较佳匹配状态，并支持PID参数的上位机遥控自整定。
	l  热电阻、低温热电偶、低温一体化变送器等需在恒温槽中检定的测温仪表，可分组检定，一批较多处理10组，每批检定较多可达60支或100支（取决于所选扫描器型号）。
	l  铂电阻检定时,如果△α不合格，可根据实际检定需要提供多种处理方式。
	l  具有掉电保护功能，可防止检定过程中因掉电或其他原因引起的数据丢失。在检定过程中若突然停电或因故人为退出程序，再次启动检定程序时将提示选择在原检定的基础上继续检定还是重新开始检定，且可根据实际检定需要任意选择某次未完成的检定。
	l  显示界面能显示实时曲线、数据；记录曲线包括温度、功率及功率变化曲线，具有曲线两级放大功能，记录曲线以文件形式长期保存在硬盘中，可根据记录曲线进行远程诊断。
	l  专业、丰富的报表输出功能
	软件可自动生成中、英文对照检定记录，支持数字签名，可为用户提供专业的报表。并可选择“检定”或“校准”等多种格式的记录表格、证书。检定证书或校准证书可选择标准格式或自定义格式。根据客户需求可将记录表格、证书原始数据导出到Excel中。
	l  数据库管理功能
	ZRJ系列产品具有专业的内部数据库，能够实现数据自动存储功能。检定完成后，系统自动将检定信息、证书数据、标准器信息等存入数据库，同时检定过程信息也以OLE对象的方式存入数据库，形成检定记录。数据库中的查询功能可通过单一或组合条件查询符合条件的记录，并可查看或打印其检定记录或证书。其统计功能可通过单一或组合条件统计所需记录，并可以查看、打印统计报表或详细报表。软件自动生成的检定记录文件丢失后，可通过数据库的恢复功能还原检定记录文件。
	l  快速备份与恢复功能
	该功能可实现对整套检定系统软件设置参数的快速备份与恢复。
	l  辅助测试功能
	ZRJ系列产品可按照《JJF 1098-2003 热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》进行自动重复性测试、比对测试，还可对各种热电偶检定炉、恒温槽进行温度场自动测试。