温度传感器的校/验是实现温度准确测量和精密控制的基础。在实际工作中，为了提高效率，减轻工作强度，我们采用HART所提供的设备及相应的测试软件方便地构成了一套温度自动校验系统。该系统在长期的校验工作中取得了良好的效果。

本文将结合本单位实际工作经验，对HART温度自动校验系统的组成及各部分功能、基本操作方法作以详细地介绍。

2　HART温度自动校验系统的组成及各部分功能

HART温度自动校验系统是由标准温度计、恒温热源、电测设备、多路程控分配器(随软件赠送)、计算机及测试软件五部分组成。图1为该系统组成框图。

图1　HART温度自动校验系统组成框图

a) 标准温度计作为测量标准，用于实现温度的量值传递。

b) 恒温热源包括恒温槽和干井炉，它们为校/验温度传感器时提供均匀、稳定的温场。

c) 电测设备包括电阻测温仪、多路扫描开关、热电偶测温仪，它们实现多支温度传感器测量时的自动切换及快速数据采集。

d) 多路程控分配器实现计算机对多个恒温热源的自动温度设定和对多个电测设备的测量结果进行循环检测(随软件赠送)。

e) 计算机及测试软件用于实现对多个恒温热源的自动温度设定，对热源是否稳定做出判断，对采集的数据进行处理，显示检定过程、结果，实现数据的保存和输出。

3　HART温度自动校验系统基本操作方法

3.1　试前准备

a) 按图1所示，将检定所需设备通过多路程控分配器与计算机相连;

b) 将标准温度计与被测温度传感器放置于恒温槽均匀温场中固定，引出线与电测设备中相应的通道相连;

c) 检查无误后，接通恒温槽、电测设备、计算机的电源。

3.2　系统设定

该系统提供的测试软件9938MET　TEMP　Ⅱ易于操作，用户不仅可以选择多种多样的测试设备，还可以监控整个测试过程。

3.2.1　仪器配置

仪器配置对话框以图形的形式展示了设备的组成状况，并且提供了进入其它对话框的渠道。可以进行计算机串口的选择、标准温度计的设置、测试设备的设置、热源的设置，并将主要信息显示在相应的窗口中。

3.2.2　温度点设置

温度点设置对话框可以对检定中将要用到的温度点进行编辑，通过选择温度点列表中某一点，温度点的设定值、**偏差、稳定度、稳定时间、不确定度都可在相应的窗口中设置。如一个以上的热源被用于该温度点的设定，则该点所有的热源将被显示出来，同时需指明其中一恒温热源的型号，如恒温热源是液体恒温槽，则需填入比例带值(液体恒温槽在不同温度点需输入比例带值;干井炉不需要)。

下面将温度点设置对话框中的技术指标逐一作以说明：

① 设定值的设置确定了恒温热源将要达到的温度。

② **偏差的设置确定了设定点的准确性(即设定点与参考温度计读数之间可容许的差值)。系统开始测量前，恒温热源的准确温度值(或参考温度计的读数)必须在设定点**偏差之间。热源的真实值可以依据参考温度计的读数在**偏差之间自动调整。

③ 稳定度和稳定时间的设置确定了想要得到的参考温度计读数的稳定性。稳定度确定了只要参考温度计的读数在规定范围内变化则可以认为热源中的温度是稳定的。稳定时间确定了在所有测量完成之前参考温度计读数需要稳定的时间。

④不确定度的设置表征了被测量值的分散性，说明了置信水平的区间半宽度。

⑤ 比例带的设置。加热器/致冷器输出功率在设定点周围的有限范围内与槽温成比例，该温度范围即为比例带。槽温的稳定性很大程度上取决于比例带的宽度。比例带宽度与液体粘度、工作温度、搅拌设置、加热器/致冷器功率设置等因素有关。(使用恒温槽时,必须设定;使用干井炉时则不需要设定).

3.2.3　测试探头设置

测试探头设置对话框既可以选择多路扫描开关及扫描通道，也可以编辑被检温度传感器的型号、编号、检定周期、传感器类型、厂商、简单描述、计量单位、通过温度传感器的电流等信息。上述信息在生成检定报告时会用到。

3.3　测试过程

当上述信息设置完成后，点击“START　TEST”键，就可以进入测试过程了。在自动测试开始之前,系统将自动检查系统的连接状态是否正常;同时,提醒用户对被测温度计进行必要的操作或检查(例如:检查温度计是否已连接好;温度计是否放置在恒温热源中等.当得到确认后,系统开始进行测量).在测试过程对话框中，计算机能够实时显示当前恒温热源的实际值，用曲线图直观地显示温度的走向，还可以通过选择多路扫描开关及扫描通道察看被检温度传感器的测试结果。如在测试过程中需要“停止”或“暂停”当前的操作，可以点击“STOP”或“PAUSE”键。

3.4　检定报告

该系统可根据用户的需求，自定义检定报告的打印格式。而且可根据检定结果，利用内插方程计算出被检温度传感器的分度表，并以表格的形式打印出来。

4　在测试中遇到的问题

①在测试过程中往往会遇到温度不稳定或标准温度计读数波动较大的情况，这有可能是比例带设定值不合理造成的。恒温槽的温度稳定性很大程度上取决于比例带的宽度。如果比例带过宽，则温度控制器不能对系统中的条件改变做出良好的响应，槽温会因各种外部条件而大大偏离设定点。如果比例带过窄，则槽温可能会因温度控制器对温度变化过于敏感而上下波动。

*佳比例带取决于液体体积、液体粘度、液体热导率、加热器功率设置、工作温度和搅拌器的设置等。因此，当这些条件改变时，需要及时地调节比例带宽度以获得*佳的稳定性。(比例带的参考数值可参考用户手册).

②在对恒温热源进行手动控制时，可能会由于用户误操作，导致无法改变温度控制器的参数，即所谓的“死机”现象。解决的办法是：按下温度控制器面板上的“SET”+“EXIT”键，同时打开恒温槽的电源，对温度控制器进行复位，然后再将相应的参数输入控制器。

③当超低温恒温槽进行低温致冷时，有时会出现温度下降非常缓慢的现象，这有可能是致冷压缩机内的压力与温度设定值不匹配造成的。解决的办法是：按照说明书提供的温度-压力对照表，将压缩机的压力调到相应的值。

5　结束语

HART温度自动校验系统既可以实现对恒温热源的自动控制，也可以在系统满足用户设定要求后，自动采集标准温度计和被检温度传感器的输出信号、自动数据处理、打印检定报告。该系统在我院温度校/验方面发挥着越来越重要的作用。