環境溫度對溫度記錄儀測試的影響
更新時間：2012-08-01 點擊量：3731
溫度自記儀是一種智能化的溫度測量和記錄裝置，它以微處理器為核心，能定時對目標溫度進行自動測量，并把測量結果保存在內部的存儲器中。它結構緊湊，使用方便，不但能節省大量的人工監測時間，而且還可用于人工無法監測的危險環境及有限空間，廣泛應用于氣象、空調系統調試、供暖管網運行調節等各種需要連續測量溫度的場合。實驗室現使用溫度自記儀進行的溫度測量和記錄工作，主要包括室內溫度、室外溫度、供熱管道溫度、大空間溫度分布等，其中有一些屬于非常規環境條件溫度測量。由于使用環境多種多樣，對這種儀表在不同使用環境溫度下的測量精度產生懷疑，尤其是在冬季室外溫度測量及高溫供熱管道溫度測量上的偏差較大。因此，對現有的溫度自記儀進行了不同使用環境溫度條件下的實驗研究與分析。
1實驗裝置及測試，
實驗室現有某型號溫度自記儀，其標稱的溫度測量范圍為一40℃～+85℃，測量精度為±0．5~C
（一l0℃～+85時），工作環境溫度范圍為一40℃～+85℃。通過其標稱參數可以看出，在其量程范圍內的測量精度為±0．5cC，’在其全部工作環境溫度范圍內（一40℃～+85）的精度是否能達到該指標，需要深入研究。
筆者結合溫度自記儀的實際使用環境條件和實驗室現有條件，使用HC2010型超級恒溫水浴模擬被測
溫度，其精度可達到0．1oC。使用家用冷柜、HC1．0小型環境試驗艙和BD115恒溫箱聯合模擬不同的使用環境溫度。
根據簡單抽樣原則，從60個現有的帶溫度探頭的同型號溫度自記儀中隨機抽取6個作為樣本進行對比實驗。考慮溫度自記儀在室外及供熱管道的實際使用需求，模擬環境溫度設定為一l0oC、0~C、30oC、60℃共4個設定點，溫度自記儀主機處于該溫度條件下。模擬被測溫度設定為一l0oC、0~C、。15oC、30oC、45'：12、60'：12共6個溫度點，溫度白記儀的探頭處于該溫度條件下，以考察溫度白記儀在不同環境溫度下的測量誤差。
2實驗結果及分析，首*行橫向比較實驗，即選定多個溫度點，對每一個溫度點，使用不同的溫度白記儀進行對比測量，測量結果見表1。實驗結果表明，選定溫度點的測量標準偏差均小于0．1，即橫向誤差非常小，無論在高溫狀態，還是在低溫狀態。可以得出，該型號溫度白記儀的穩定性是可以的，同一性比較高。
對于選定的6個溫度白記儀樣本，我們發現編號為J200602的溫度白記儀在低溫時出現錯誤記錄的現象，在其他溫度點測量時出現誤差明顯偏大的現象，判斷該溫度白記儀屬于質量不合格產品，在進行數據計算時將該樣本剔除，以其他5個溫度白記儀作為實驗樣本進行分析。但該現象表明，溫度白記儀雖然結構小巧、使用方便，但卻不能因其價格相對低廉而忽視質量問題，防止造成某些關鍵數據的不可逆丟失。
根據橫向對比實驗結果，對其他5個有效的溫度白記儀安排不同環境溫度和被測溫度條件下共計24組實驗，測量結果見表2。可以得出，隨著環境溫度的變化，測量結果發生明顯偏移。環境溫度與常溫（20℃左右）相差越大，測量結果的誤差就越大，甚至超出了其標稱的±0．5~C的范圍。為便于比較，繪制了誤差曲線圖，見圖1。從該圖中可以明顯看出環境溫度對測量結果的影響，這個影響在其量程范圍內是普遍存在的。
在所進行的實驗范圍內，環境溫度為一10．1℃時溫度白記儀的測量誤差zui大，在測量被測溫度為
30．5℃的目標時誤差達到了1．55~C，是其標稱值的三倍。可見，極低環境溫度對溫度白記儀的測量結果有顯著影響，且測試誤差在整個測試范圍內不具備單調變化趨勢，儀器白帶的溫度校準功能無法使用。在其他環境溫度條件下的測試結果基本滿足±0．5的標稱誤差范圍。
在冬季對北方某城市進行的供熱節能測試中，使用該型號溫度自記儀測量供熱管道供回水溫度時，出現了溫度測量結果偏差較大的現象。認為與溫度自記儀的使用環境溫度太低有關，同時也與溫度探頭和圓形管道外壁之間的接觸不良有關。為此，對溫度自記儀采取了一定的保溫措施，同時在溫度探頭上加涂黃油，以減小測量誤差。
3結論
通過以上實驗，認為溫度自記儀在一般條件下可正常工作，測量誤差在其允許誤差范圍內，可以放心使用。非常規條件使用需要預*行標定。建議在有條件的情況下對擬使用的溫度自記儀進
行“使用條件’?下的標定，雖然工作量不小，但可提高測量準確性，及時發現有問題的溫度自記儀（包括測量誤差較大的和沒電的溫度自記儀），減少無效測量帶來的損失。
只要正確操作設置溫度自記儀，在每次使用前進行標定，放置位置合理，溫度探頭布置得當，即可避免在測試中出現較大誤差。
