二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻校準(zhǔn)方法

摘要:二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻是用于檢定工業(yè)熱電阻和溫度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)器件。有的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻按照J(rèn)JG229-2010《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》校準(zhǔn)后，其精度會(huì)大大地降低。而且，當(dāng)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻不合格時(shí)，通常情況下，其就會(huì)被當(dāng)工業(yè)鉑電阻使用，從而造成資源的浪費(fèi)。因此，對(duì)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了研究，提出了一種以液體恒溫槽來(lái)代替固定點(diǎn)、三相點(diǎn)來(lái)校準(zhǔn)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑的方法。并且，通過(guò)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這種方法是可行的，對(duì)于提高標(biāo)準(zhǔn)二等鉑電阻的精度，減少資源浪費(fèi)具有重要的意義。
0引言
　　二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻送檢時(shí)，其水三相點(diǎn)的電阻值有時(shí)難免會(huì)漂移大于10mK,這時(shí)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻就不合格了，通常就當(dāng)工業(yè)鉑電阻使用了。而有的不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻以JJG229-2010《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》校準(zhǔn)時(shí)，精度會(huì)大大地降低。因此，本文對(duì)提高該類(lèi)鉑電阻校準(zhǔn)精度的方法進(jìn)行了研究，通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)可以用水三相點(diǎn)瓶測(cè)出不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為被檢鉑電阻)的Rtp，以液體恒溫槽作為輔助設(shè)備，以標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻為標(biāo)準(zhǔn)，在0℃以上最大值300℃和中間值100℃，0℃以下最小值-80℃和中間值-20℃4個(gè)溫度下測(cè)出不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的電阻值(相當(dāng)于鋅凝固點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、氬三相點(diǎn)和汞三相點(diǎn)的電阻值)，然后再算出a8、b8、a4、b4值。如此，便能大大地提高不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的精度。
1以液體恒溫槽代替固定點(diǎn)、三相點(diǎn)校準(zhǔn)鉑電阻的方法
　　準(zhǔn)備兩臺(tái)高液體恒溫槽，一臺(tái)為溫度測(cè)量范圍為.-80~95℃的低溫恒溫槽，其波動(dòng)度.為±3mK，均勻度≤5mK;另一臺(tái)為溫度測(cè)量范圍為80~300C的高溫恒溫槽，其波動(dòng)度為+2mK,均勻度≤4mK,一個(gè)水三相點(diǎn)瓶，一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻和被檢鉑電阻各一根。按以下步驟[2]進(jìn)行檢測(cè):
1)測(cè)量出被檢鉑電阻的水三相點(diǎn)的電阻值Rtp;
2)用兩臺(tái)液體恒溫槽分別測(cè)出標(biāo)稱(chēng)溫度為-80、-20、100、300℃下被檢鉑電阻的電阻值和一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的溫度值(以K為單位):R-80、R-20、R100、R300，T-80、T-20、T100、T300;
3)根據(jù)公式(1)算出W-80、W-20、W100、W300;
4)根據(jù)公式(2)算出Wr(-80)、Wr(-20)、Wr(100)、Wr(300);
5)根據(jù)公式(3)-(4)算出DZ+/DZ_;
6)根據(jù)公式(5)-(6)算出a8、b8，根據(jù)公式(7)一(8)計(jì)算出a4、b4值。
　　所用計(jì)算公式3-4如下:
 
　　式(1)-(8)中:Wr---溫度標(biāo)準(zhǔn)值T下測(cè)出被
　　測(cè)鉑電阻的電阻值Rr按公式(1)算出來(lái)的值;
　　T一溫度值，單位為K;
　　常數(shù)C0、Ci一參照表1中的數(shù)據(jù)。
 
　　曾經(jīng)用該方法測(cè)出幾根不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的a8、b8、a4、b4值，然后把不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻連上超級(jí)測(cè)溫電橋1595A，輸入?yún)?shù),再以一等鉑電阻為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量-80、-60、-40、-20、0、50、100、150、200、250、300℃條件下3根被檢鉑電阻的數(shù)值，所得到的結(jié)果如表2-4所示。
 
 
2結(jié)束語(yǔ)
　　從測(cè)量數(shù)據(jù)中可以看出，用液體恒溫槽以標(biāo)準(zhǔn)鉑的電阻-溫度關(guān)系來(lái)重新分度不合格二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的方法是可行的，通過(guò)該方法能夠使不合格的二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻成為鉑電阻，最大允許誤差不超過(guò)±15mK。事實(shí)上，還有部分鉑電阻,比如FLUKE的單通道便攜式測(cè)溫儀1502A、1524等所用鉑熱電阻的探頭較短(探頭長(zhǎng)度小于470mm),達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的檢定要求，也可以用此方法進(jìn)行校準(zhǔn)，以達(dá)到其使用要求。