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    PT100 鉑熱電阻標定的試驗裝置與過程介紹

    PT100 鉑熱電阻標定的試驗裝置與過程介紹

    產品說明:摘要:在降溫條件下對PT100鉑熱電阻和銅-康銅熱電偶標定系數的試驗研究。結果顯示:PT100標定結果為一次線性方程,標定系數k值都近似為1,b值都近似為0,不需要標定可直接使用;銅-康銅熱電偶因標定系數b值較大,必須標定使用。

    溫度傳感器廣泛應用于科學研究領域和實際工程,目前較多使用的溫度傳感器主要分為兩類:熱電偶和熱電阻。其中,PT100 鉑熱電阻(以下簡稱PT100)體積小巧、結構簡單、防水抗震、穩定性好;銅- 康銅熱電偶根據熱電勢之差測溫,具有在低溫下工作性能良好,性價比高的特點。PT100 和銅- 康銅熱電偶較多應用于地鐵隧道等地下空間凍結法施工中凍結體的自動化監測。PT100 鉑熱電阻的電阻值與溫度之間一一對應,兩者存在正比例單調函數關系[3-4]:
    Rt=

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    • 產品說明

    摘要:在降溫條件下對PT100鉑熱電阻和銅-康銅熱電偶標定系數的試驗研究。結果顯示:PT100標定結果為一次線性方程,標定系數k值都近似為1,b值都近似為0,不需要標定可直接使用;銅-康銅熱電偶因標定系數b值較大,必須標定使用。
     
           溫度傳感器廣泛應用于科學研究領域和實際工程,目前較多使用的溫度傳感器主要分為兩類:熱電偶和熱電阻。其中,PT100 鉑熱電阻(以下簡稱PT100)體積小巧、結構簡單、防水抗震、穩定性好;銅- 康銅熱電偶根據熱電勢之差測溫,具有在低溫下工作性能良好,性價比高的特點。PT100 和銅- 康銅熱電偶較多應用于地鐵隧道等地下空間凍結法施工中凍結體的自動化監測。

    PT100 鉑熱電阻的電阻值與溫度之間一一對應,兩者存在正比例單調函數關系[3-4]:
    Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t2] -200℃<t<0℃
    Rt=R0 (1+At+Bt2) 0℃<t<850℃
          由上述鉑電阻的電阻值和溫度函數關系可看出,鉑電阻的電阻值和溫度對應關系式并不是始終一致,在0 ℃前后發生改變。選用鉑電阻開展地下工程巖土凍結法施工監測時,土由正溫逐漸凍結降為負溫,土中水發生相變后對土的溫度測量需要切換計算公式:先根據溫度選擇計算公式,測量得到電阻值,然后反解公式得到測點溫度,而且式中參數A、B、C 在特定情況下仍需要修正[5],較為繁瑣。Datataker(DT)是一種極為先進的數據采集儀,PT100 配合DT 使用,DT 測得電阻值后可自動根據進行換算直接得到對應溫度,非常方便。本文開展±20 ℃范圍內降溫條件下,利用DT 對PT100 鉑電阻和銅- 康銅熱電偶進行試驗標定修正和對標定結果進行分析對比。
    1 試驗概況
    1.1 試驗裝置
         試驗系統,見圖1,由溫度傳感器、DT 數據采集

    溫度試驗裝置
    儀、水銀溫度計、冷浴降溫設備、PC 端監測軟件等組成。銅- 康銅熱電偶,分度號為T 型,靈敏度可達到16~38μV/K。PT100 鉑電阻,規格為裝配式、二線制,精度達到0.1 ℃。水銀溫度計精度0.1 ℃。試驗方案設計見表1。
    1.2 試驗過程
           試驗過程和方法見下:1) 在冷浴降溫設備內裝入酒精溶液作為冷媒,設定降溫設備使酒精溶液溫度保持在20 ℃;2) 將四只PT100 和2 只銅- 康銅熱電偶編號,兩類溫度傳感器探頭緊密綁扎在水銀溫度計測溫端周圈成簇狀,同時測量酒精溶液中心位置同一測溫點的溫度,傳感器及水銀溫度計通過磁力吸座固定;3)啟動冷浴設備,酒精溶液環向循環流動使溶液溫度場各處一致,酒精溫度連續降至器讀數由DT 數據采集儀PC 端監測軟件實時讀出,每間隔30 s 記錄保存一次水銀溫度計和溫度傳感器測溫值

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