摘要：在当前我国各个电厂生产活动中，各类自动装置的使用显著降低了人工劳动的强度，同时也优化了电厂生产活动的基本流程，但是电厂热工仪表和各类自动装置在使用过程中，也需要得到必要的升级和维护，确保其工作效率。为此，在当前背景下做好电厂热工仪表检定系统升级具有非常显著的战略意义。基于此，本文就电厂热工仪表检定系统升级进行简要分析。
关键词：电厂；热工仪表；系统升级；
1 原SDT系统的应用
SDT2000 型热电偶热电阻自动检定装置由华科测控技术研究所、上海电力学院与洞头电器仪表厂共同研制，原来使用的SDT-Ⅰ型热电偶、热电阻自动检定装置的升级换代产品。它是以32位微型计算机为主体，主要由SDT2000主机（含六位半进口数字多用表、10×4扫描开关、USB接口）、SDT2000型可控硅调压器、参考端自动补偿用温度传感器、附带试管的冰瓶、检定炉和恒温槽、检定用软件及二等标准热电偶、二等标准铂电阻温度计组成。SDT2000 型热电偶热电阻自动检定装置与原来使用的SDT-Ⅰ型产品相比较，最大的优点是，检定过程中无需通过手动切换开关来选择采集数据的通道，可以在计算机的控制下自动完成工作用热电偶、热电阻的检定，不仅减轻了检定人员的劳动强度，还避免了手动检定导致的人为误差，提高了计量检定的自动化水平，使热电偶、热电阻检定工作更加精准、快捷。该套热电偶、热电阻自动检定装置自 2008 年投入使用以来，在我热工标准室承担了所有工作用廉金属热电偶、热电阻以及其它温度表计的检定工作，为确保公司生产过程中温度测点的准确和可靠提供了有力依据。
2 需要解决的问题
1）SDT2000 型热电偶热电阻自动检定装置在投入使用的时候，依据的检定规程是当时的有效版本 JJG229—1998《工业铂、铜热电阻检定规程》和 JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》。2011 年，JJG229—1998《工业铂、铜热电阻检定规程》被 JJG229—2010《工业铂、铜热电阻检定规程》代替后，该设备的生产厂家（洞头电器仪表厂）便依据新的规程对系统软件进行了相应的升级，使其能够满足检定要求。2018 年 JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》被文献1代替。根据文献2的要求，进行检定、校准或检测工作必须依据现行有效版本的规程、规范或方法文件进行，因此，该套系统的软件必须依据新的校准规范再次进行升级才能满足要求。
2）SDT2000 型热电偶热电阻自动检定装置配套采用的是HKY型油槽，该油槽只有加热与恒温作用，不具备制冷功能，可以恒定的温度最低温度只能是当时的室温，最高可以达到不超过工作介质闪点的温度。检定工业铂热电阻普遍采用的方法是纯度校验（检定）法，需要测量0 ℃时的电阻值。为了达到工业铂热电阻的检定要求，SDT2000型热电偶热电阻自动检定装置配备了带七孔试管的专用冰桶。把冰箱里制好的冰砸碎后，放入冰桶，加入少量的水，用冰水混合物来维持 0 ℃的检定条件。这样做虽然也能达到检定要求，但是存在以下几方面的问题：一是检定前要制好一定量的冰块，并且砸碎到一定的程度，使检定过程变得繁琐；二是冰和水的比例要适当，对配制冰水混合物的要求较高；三是由于冰桶只能通过隔绝空气达到保温，如果检定时间太长，其中的冰会受室温影响而逐渐融化，不能达到检定所要求的恒温效果；四是每次检定都要将标准铂电阻和被检热电阻从冰桶向油槽转移，可能会引起接线的松动、造成标准铂电阻的损坏，增加检定工作的难度。
3 解决方案
1） 通过对软件进行升级，实现文献1与JJG351—1996《工作用廉金属热电偶检定规程》的更替，将之前的廉金属热电偶检定工作变换为校准工作，其相应的校准方法、程序和记录等都依据最新发布的文献1来完成。
2）采用 PR531-N10 型制冷恒温槽取代原 HKY 型油槽，可将恒温槽内介质的温度恒定在-10～120 ℃之间的任意温度，在检定工业用铂热电阻的过程中，无需进行冰水混合物的配制，也不再需要将标准铂电阻和被检热电阻从冰桶向油槽转移，便可实现从 0 ℃～100 ℃之间的温度转换，使检定工作更加便利。
4 升级改造后效果
这次升级改造是由某测控科技有限公司完成的，为了提高系统的安全性和稳定性，不仅对软件进行了升级，还适当地对硬件进行了优化。电脑主机、显示器及打印机、键盘、鼠标等计算机辅设都进行了更换，原来的可控硅调压器因为有一路输出通道坏了，也更换为TZ..SC-03型低电势扫描器/控制器。升级改造后，对该套仪表检定系统进行了实验，实验数据表明升级后的检定系统无论是重复性还是稳定性，都符合要求。比对实验报告如图1、图2。
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图1 软件升级后的热电偶校准结果不确定度验证记录
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图2 软件升级后的热电阻比对测试记录
从图1、图2可以看出，工业热电阻检定系统和工作热电偶校准系统的测试结果均符合要求。
5 提高系统稳定性和可靠性
ZRJ-03 智能化热工仪表检定系统配套采用的PR531-N10 型制冷恒温槽自身具有控温功能，可以使温度恒定在-10～120 ℃之间的任意温度，在检定工业热电阻的时候，可以很好地将温度稳定在 0 ℃，比用冰桶保温维持0 ℃要可靠。但是，该恒温槽只有单向控温功能，也就是只能通过加热棒的加热来调节温度，压缩机不参与温度的调节。为了获得 0 ℃的温度，启动压缩机后，它将会一直工作，如果没有打开加热开关，温度会一直下降到极限。因此，每次制冷的同时，都必须打开加热开关，让加热棒同时工作，这样才能使温度恒定在需要的值。这样对设备而言，无疑会造成极大的损耗，尤其会减短压缩机的寿命。如果压缩机和加热棒都能够参与温度的调节，将大大提高设备的稳定性和可靠性。
由于费用和利旧的原因，本次升级保留了以前的检定炉和数字万用表。检定炉用的仍然是洞头电器仪表厂的 600 mm 管式检定炉，其功率消耗是 2 k W，最大升温速率＞30 ℃/min，升级后的系统其控制器最大输出功率是1 024 W，需要通过设置恒温设备参数（检定系统的控温PID）来达到两者的平衡，使设备在最佳工况下运行。通过调试，升级后的检定系统在相同的校准点校准热电偶所需的时间与升级前相比，略有缩短（效果不明显）。升级前采用的数字万用表是型号为 HP34401A的进口六位半数字万用表，其抗干扰能力不能满足升级后的检定系统要求，为了使系统更加稳定可靠，建议配套使用 KEITHLEY2010 型或 HP34420A 型数字万用表。
结束语
综上所述，该套仪表检定装置升级后，在2019年7月进行的3号机组A修过程中，保质保量地完成了热电阻检定和热电偶的校准工作，虽然在使用过程中，也发现了诸如操作界面不是很友好等一些小问题，但总的来说，使用情况良好，将在今后的工作加以优化，使其更好地为电力企业安全生产保驾护航。
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论文作者:王继波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：热电阻论文; 热电偶论文; 工作论文; 温度论文; 电厂论文; 装置论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第27期论文;