实验用热电偶校验系统的改造

　　热电偶在使用过程中，热电极材料受氧化、腐蚀影响，其热电特性会发生变化，使测量产生误差。为使热电偶温度测量满足一定的准确度，必须对热电偶进行定期校验，以确定其误差大小。热电偶校验实验是促进学生掌握热电偶应用方法的一个重要环节。

　　浙江电力职业技术学院实验室配备的原热电偶校验系统是 20 世纪 80 年代末 90 年代初的产品，部分设备已非常陈旧，使用不便，相对于目前工业现场常用的仪表精度已不能满足要求。2005 年，对热电偶校验系统进行了改造。

　　1 原校验系统

　　原校验系统的设备如图 1 所示。

　　这套设备用自耦调压器控制电炉温度，用直流电位差计读取热电势。在应用过程中主要存在以下问题：

　　(1)自耦调压器体积大，线性不好，调压精度不高。

　　(2)直流电位差计读数非常不方便。实验过程中，为了减小由电阻炉温度不稳定引起的误差，在一个点上进行读数时，先读标准热电偶，再读被校热电偶，要求交替进行多次，最后取读数平均值作为计算误差的依据。

　　(3)温度的读取不直观，控温困难，容易超温，耽误实验进程。

　　2 系统改造的原则

　　针对原校验系统存在的问题，考虑对系统进行升级换代。但是国内现有的一些热电偶校验系统由于售价高，“傻瓜式”应用特性，并不适合作为学生用的实验系统。最终确定系统的改造原则是：立足原有设备，将原有系统中应用不便的、对系统精度有较大影响的部分换掉，并尽可能控制费用。

　　3 新校验系统

　　3.1 校验系统的组成

　　图 2 为热电偶新校验系统的组成图。

　　原系统和新系统的对比如表 1 所示。

　　ADAM I/O 模块是台湾研华科技的产品，内建微处理器，通过 RS485 和 PC 机连接，只要经过简单设置即可与 PC 机进行通讯。其中 ADAM4019 是一种通用型模拟量输入模块，可以输入 V、mV、mA、T/C(热电偶)等不同类型的模拟量信号，精度可达 0.1%，在热电偶校验系统中用来采集 mV 信号。ADAM4024 是模拟量输出模块，4 路 AO 通道允许在同一时间输出不同类型和量程的信号如 4~20mA 和±10V 等，在热电偶校验系统中用其输出的4~20mA信号控制单相调功模块的输出电压，进而控制电阻炉的温度。

　　3.2 校验系统的软件

　　校验系统的用户界面和控制程序是笔者用组态王编制的。

　　3.2.1 校验系统的用户界面包含了 3 幅画面

　　(1)开始画面：见图 2，主要用于校验系统的接线指导。